Question

（18分）空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：

（1）氯元素在周期表中位于_______ 周期_______族。
（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是________ 。
（3）步驟④利用了SO₂的還原性，反應的離子方程式為_________ __。
（4）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80～90℃溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因____________________________.
（5）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是__________。
（6）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸餾，這樣操作的意義是__________。

Answer 1

（1）第三，ⅦA；（2）酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應；
（3）Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（4）溫度過高，產生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，吸收率低；（5）分液漏斗；（6）“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的過程實際上是一個溴單質的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。

試題分析：（1）17號元素氯元素在周期表中位于第三周期第ⅦA族。（2）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，原因是酸化可抑制Cl₂、Br₂與水反應；（3）在步驟④中SO₂與溴水發生氧化還原反應，該反應的離子方程式為Br₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；（4）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在80～90℃溫度過高或過低都不利于生產，是因為溫度過高，產生大量水蒸氣，溴蒸氣中水蒸氣增加；若是溫度過低，溴又不能完全蒸出，吸收率低；（5）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。密度大的在下層，密度小的在上層，這種分離混合物的方法叫分液，使用的分離儀器的名稱是分液漏斗； （6）步驟①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”、“SO₂吸收”、“氧化”后再蒸餾，這樣操作的意義是“空氣吹出、SO₂吸收、氧化”的過程實際上是一個溴單質的濃縮過程，與直接蒸餾含Br₂海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。