Question

【題目】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）步驟①獲得Br2的離子反應方程式為：________________________________________；

（2）步驟③所發生反應的化學方程式為：________________________________________。在該反應中，氧化劑是______________（填化學式）；若反應中生成2molHBr，則轉移電子數約為_____________個。

（3）根據上述反應可判斷SO2、Cl2、Br2三種物質氧化性由強到弱的順序是：_______________

（4）步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用了溴的________。

A．氧化性 B．還原性 C．揮發性 D．腐蝕性

（5）提取溴單質時，蒸餾溴水混合物Ⅱ而不是蒸餾溴水混合物Ⅰ，請說明原因：________________。（6）步驟⑤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：________。

Answer 1

【答案】 Cl2+2Br- == Br2+2Cl- Br2 + SO2 + 2H2O == 2HBr+ H2SO4 Br2 1.204×1024 Cl2>Br2> SO2 C 將溴水混合物Ⅰ 轉變為溴水混合物Ⅱ 是Br2的富集濃縮過程，蒸餾溴水混合物Ⅱ可提高效率，減少能耗，降低成本 若溫度過高，大量水蒸氣隨溴排出，溴氣中水蒸氣的含量增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率太低

【解析】(1)步驟①獲得Br2的離子反應是氯氣氧化溴離子生成溴單質，反應的離子方程式Cl2+2Br-═Br2+2Cl-；
(2)步驟③所發生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═2HBr+H2SO4，反應中元素化合價降低的物質做氧化劑，方程式中溴單質的溴元素化合價降低，所以Br2為氧化劑，依據電子守恒和化學方程式定量關系計算電子轉移總數，若反應中生成2molHBr，轉移電子物質的量為2mol，則轉移電子數約為2mol×6.02×1023/mol=1.204×1024；
(3)根據以上分析可知，氯氣能夠將溴離子氧化成溴單質，溴單質能夠氧化二氧化硫，則說明氧化性強弱為：Cl2＞Br2＞SO2；
(4)步驟②通入熱空氣或水蒸氣吹出Br2，利用的是液溴易揮發，故選C，答案為C；
(5)海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮，：“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2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；

(6)在溴水中，溴的沸點是58.5°C，水的是100°C，溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低。