Question

我國有豐富的海水資源，開發(fā)和利用海水資源是當(dāng)前科學(xué)研究的一項(xiàng)重要任務(wù)．
（1）被稱作海洋元素的是

Br

（寫元素符號）．
（2）工業(yè)上常以食鹽為原料制備氯氣，再用氯氣制備漂白粉，請寫出漂白粉長期露置在空氣中失效的化學(xué)方程式

Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO

，

2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑

．
（3）從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

Ⅰ．①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，請寫出步驟Ⅱ的化學(xué)方程式：

SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-

．
②在3mL溴水中，加入1mL四氯化碳，振蕩、靜置后，觀察到試管里的分層現(xiàn)象為圖1中

D

．
Ⅱ．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為 了解從工業(yè)溴中提純溴的方法，查閱了有關(guān)資料，Br₂的沸點(diǎn)為59℃．微溶于水，有毒性和強(qiáng)腐蝕性．他們參觀生產(chǎn)過程后，設(shè)計(jì)了如裝置簡圖2：

請你參與分析討論：
①實(shí)驗(yàn)裝置氣密性良好，要在C中獲得純凈的液溴即達(dá)到提純溴的目的，操作中控制的關(guān)鍵條件是：

控制溫度計(jì)b的溫度，并收集59℃時(shí)的餾分

．
②為除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，可向其中加入

NaBr

溶液，充分反應(yīng)后，再進(jìn)行的分離操作是

萃取分液

．

Answer 1

分析：（1）溴元素99%存在海洋中；
（2）漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，空氣中含有二氧化碳和水蒸氣，會和次氯酸鈣反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸見光分解生成氧氣和氯化氫失去漂白性；
（3）Ⅰ、①海水淡化得到的母液和電解氯化鈉溶液生成的氯氣反應(yīng)，得到的溴單質(zhì)濃度低，溴單質(zhì)在水中有一定的溶解性且和水反應(yīng)，提取時(shí)消耗過的能源和原料，降低了經(jīng)濟(jì)效益；SO₂吸收溴，依據(jù)氧化還原反應(yīng)生成物書寫基本規(guī)律，Br元素在自然中-1價(jià)穩(wěn)定．由于此反應(yīng)有強(qiáng)酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蝕設(shè)備，順利寫出工業(yè)生產(chǎn)需要解決的問題；
②依據(jù)四氯化碳性質(zhì)和溶解性，溴單質(zhì)趙水中的溶解性和在四氯化碳中的溶解性不同分析判斷；
Ⅱ、①工業(yè)制溴中提純溴的方法，主要是利用蒸餾方法，由于Br₂具有強(qiáng)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(diǎn)是59℃，提純溴必須收集59℃時(shí)的餾分，所以控制溫度得到餾分是關(guān)鍵；
②C中液體為冷凝下來的純溴，則顏色為深棕紅色，除去該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯氣反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì)，達(dá)到除去氯氣的目的，充分反應(yīng)后，用萃取分液的方法得到．

解答：解：（1）地球上99%以上的溴都蘊(yùn)藏在汪洋大海中，故溴有“海洋元素”的美稱，故答案為：Br；
（2）工業(yè)上常以食鹽為原料制備氯氣，再用氯氣制備漂白粉，請寫出漂白粉長期露置在空氣中失效，漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，空氣中含有二氧化碳和水蒸氣，會和次氯酸鈣反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸見光分解生成氧氣和氯化氫失去漂白性，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO、2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑，
故答案為：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；2HClO

光照  .

2HCl+O₂↑；
（3）Ⅰ、①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(shí)消耗過多的原料和能源，轉(zhuǎn)化為HBr后易被氧化劑氯氣氧化為溴單質(zhì)，用于富集溴元素，二氧化硫吸收溴單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，即步驟Ⅱ的化學(xué)方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
②在3mL溴水中，加入1mL四氯化碳，振蕩、靜置后，四氯化碳是難溶于水比水重的液體，溴單質(zhì)在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，故答案為：D；
Ⅱ、①達(dá)到提純溴的目的，操作中應(yīng)控制的關(guān)鍵條件是把溫度控制在溴的沸點(diǎn)59°C，并收集該溫度下的餾分，故答案為：控制溫度計(jì)b的溫度，并收集59℃時(shí)的餾分；
②該產(chǎn)物中仍殘留的少量Cl₂，加入NaBr溶液發(fā)生反應(yīng)：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯氣，生成的溴單質(zhì)可以用萃取分液的方法得到，加熱或蒸餾得到溴單質(zhì)，故答案為：NaBr；萃取分液．

點(diǎn)評：本題考查了海水資源的綜合利用，海水提溴工藝，實(shí)驗(yàn)基本操作，漂白粉的性質(zhì)應(yīng)用，題目難度中等．