Question

（2009?天津）海水是巨大的資源寶庫，從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

（1）請列舉海水淡化的一種方法：

蒸餾法、電滲析法、離子交換法等中的一種

．
（2）將NaCl溶液電解，在電解槽中可直接得到的產品H₂、

Cl₂

、

NaOH

，或H₂、

NaClO

．
（3）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，其目的為

富集溴元素

．
（4）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可達95%，有關反應的離子方程式為

SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

，由此反應可知，除環境保護外，在工業生產中應解決的主要問題是

強酸對設備的嚴重腐蝕

．
（5）某化學研究性學習小組為了解從工業溴中提純溴的方法，查閱了有關資料，Br₂的沸點為59℃．微溶于水，有毒性和強腐蝕性．他們參觀生產過程后，了解到如下裝置：

請你參與分析討論：
①圖中儀器B的名稱：

冷凝管

．
②整套實驗裝置中儀器連接均不能用橡膠塞和橡膠管，其原因是

Br₂腐蝕橡膠

．
③實驗裝置氣密性良好，要達到提純溴的目的，操作中如何控制關鍵條件：

控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分

．
④C中液體產生顏色為

深紅棕色

．為除去該產物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反應后，再進行的分離操作是

蒸餾

．

Answer 1

分析：（1）除去海水中的鹽分以獲得淡水的工藝過程叫海水淡化，亦稱海水脫鹽．海水淡化的方法，基本上分為兩大類：
①從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法；
②除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法；
（2）電解飽和氯化鈉溶液，在陽極上產生氯氣，陰極上產生氫氣，同時生成了氫氧化鈉；如果氯氣遇到氫氧化鈉溶液可反應生成次氯酸鈉；
（3）海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應，得到的溴單質濃度低，溴單質在水中有一定的溶解性且和水反應，提取時消耗過的能源和原料，降低了經濟效益；
（4）SO₂吸收溴，依據氧化還原反應生成物書寫基本規律，Br元素在自然中-1價穩定．由于此反應有強酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蝕設備，順利寫出工業生產需要解決的問題；
（5）工業制溴中提純溴的方法，主要是利用蒸餾方法，由于Br₂具有強氧化性，易把橡膠塞和橡膠管氧化腐蝕，所以不用橡膠塞和橡膠管；由于題干中給出信息Br₂的沸點是59℃，提純溴必須收集59℃時的餾分，所以控制溫度得到餾分是關鍵；C中液體為冷凝下來的純溴，則顏色為深棕紅色，除去該產物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯氣反應生成氯化鈉和溴單質，達到除去氯氣的目的，充分反應后，用蒸餾的方法得到．

解答：解：（1）從海水中取淡水，有蒸留法、反滲透法、水合物法、溶劑萃取法和冰凍法，除去海水中的鹽分，有電滲拆法、離子交換法和壓滲法，
故答案為：蒸餾法、電滲析法、離子交換法等中的一種；
（2）電解NaCl溶液：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，若產生的Cl₂直接與溶液中NaOH反應，可以生產消毒液NaClO，
故答案為：Cl₂；NaOH；NaClO；
（3）步驟Ⅰ中已獲得Br₂，步驟Ⅱ中又將Br₂還原為Br^-，目的是低濃度的Br₂溶液在提取時消耗過多的原料和能源，轉化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質，用于富集溴元素，
故答案為：富集溴元素；
（4）二氧化硫吸收溴單質發生反應，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HCI，離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，環境保護主要是減少SO₂氣體的損耗和排放，工業生產中應解決的主要問題是反應生成了兩種強酸，易腐蝕設備，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；強酸對設備的嚴重腐蝕；
（5）①由裝置圖可知，提純溴利用的原理是蒸餾，儀器B為冷凝管，故答案為：冷凝管；
②控制溫度59℃，使溴單質揮發，通過冷凝得到呈深紅棕色的液態溴單質，同時避免污染環境，最后進行尾氣吸收，由于溴單質是一種強氧化劑，易腐蝕橡膠制品，所以整套裝置不能用橡膠塞和橡膠管，故答案為：Br₂腐蝕橡膠；
③達到提純溴的目的，操作中應控制的關鍵條件是把溫度控制在溴的沸點59°C，并收集該溫度下的餾分，故答案為：控制溫度計b的溫度，并收集59℃時的餾分；
④該產物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液發生反應：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯氣，生成的溴單質可以用蒸餾的方法得到，故答案為：深紅棕色；蒸餾．

點評：本題考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，燒堿工業流程，實驗基本操作．