Question

【題目】工業上常用如下的方法從海水中提溴：

濃縮海水粗產品溴溴蒸氣物質X產品溴

完成下列填空：

(1)上述流程中有兩步都涉及到氯氣。寫出氯元素在周期表中的位置：_______；足量氯氣與鐵反應生成氯化鐵，足量碘與鐵反應生成碘化亞鐵。運用原子結構和元素周期律簡要說明導致產物中鐵元素價態不同的原因________。

(2)和氯元素位于同主族的另外一個短周期元素單質的電子式是：___，兩者氣態氫化物的穩定性是：_______>_______（填寫化學式）。

(3)步驟②中體現了溴具有的性質是_______（文字簡述）。

(4)寫出步驟③中反應的離子方程式（說明：此反應在水溶液中進行）：_______；

(5)溴蒸汽還可以用飽和碳酸鈉溶液來吸收，產物為NaBr、NaBrO3，同時放出CO2，請寫出該反應的化學方程式并標明電子轉移方向與數目：_______。

(6)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去氯氣的方法是_______。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅦA族 氯和碘處于同一主族，原子最外層都有7個電子，由于碘原子電子層數比氯多，原子核對最外層電子吸引力弱，所以碘得電子能力弱，單質的氧化性比氯弱，無法將鐵元素氧化到+3價 HF HCl 沸點低，易揮發 Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 加入溴化鈉溶液，攪拌，靜置，分液

【解析】

濃縮后增大溴離子的濃度，與氯氣發生2Br-+C12=Br2+2Cl-，用空氣和水蒸氣將溴吹出，并用SO2吸收，從而達到富集溴，③中發生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，④中發生Cl2+2HBr=Br2+2HCl；

(1)根據元素的原子結構與元素在周期表的位置書寫，根據同族元素性質的遞變性分析；

(2)和氯元素位于同主族的另外一個短周期元素單質為F2，氟原子間形成一對共用電子對，非金屬性越強氫化物穩定性越強；

(3)步驟②中體現了溴具有的性質是易揮發性；

(4)步驟③中反應是發生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，將其改寫為離子方程式；

(5)吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出，根據氧化還原反應的規律標注電子轉移情況；

(6)根據非金屬元素單質間的置換反應除去雜質。

(1)氯元素核電荷數17，原子核外三個電子層，最外層電子數7個，所以Cl元素在周期表的位置位于周期表中第三周期第ⅤⅡA。由于氯和碘處于元素周期表中同一主族，原子最外層都有7個電子，但由于碘原子電子層數比氯原子多，原子核對最外層電子吸引力弱，使得碘得電子能力弱，單質的氧化性比氯弱，只能將Fe氧化為+2價的Fe2+，無法將鐵元素氧化到+3價；

(2)和氯元素位于同主族的另外一個短周期元素單質為F2，氟原子間形成一對共用電子對，使分子中每個F原子都達到最外層8個電子的穩定結構，其電子式為；非金屬性越強氫化物穩定性越強，兩者氣態氫化物的穩定性是HF>HCl；

(3)步驟②中用空氣和水蒸氣將溴吹出，并用SO2將Br2蒸氣吸收，從而達到富集溴的目的，這體現了溴具有的性質是沸點低，易揮發的特點；

(4)步驟③中反應是溴單質和二氧化硫在水溶液中發生氧化還原反應生成硫酸和溴化氫，反應的化學方程式為：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，將其改寫為離子方程式為：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；

(5)吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時有CO2放出，反應的化學方程式為：3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，在該反應中，溴元素0價變化為-1價和+5價，電子轉移總數5e-，該反應的化學方程式并標明電子轉移方向與數目為：；

(6)由于氧化性Cl2>Br2，所以用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去其中氯氣的方法是向其中加入溴化鈉溶液，充分攪拌，發生反應：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，然后再靜置，分液。