Question

(15分)工业上以浓缩海水为原料提取溴的部分流程如下：

已知：Br₂常温下呈液态，易挥发，有毒；3Br₂＋3CO₃^2－===5Br^－＋BrO₃^- ＋3CO₂。

（1）上述流程中，步骤①～③的目的是________。

（2）反应釜2中发生反应的离子方程式为____________。

（3）实验室使用右图所示装置模拟上述过程。A装置中先通入Cl₂一段时间后，再通入热空气。通入热空气的目的是____________；B装置中导管D的作用是________；C装置中溶液X为________。

（4）对反应后烧瓶B中的溶液进行如下实验，请补充完整相关实验步骤。

限选用的试剂为：稀硫酸、四氯化碳、澄清石灰水。

①检验烧瓶B的溶液中是否含有CO₃^2－。

取烧瓶B中的溶液适量，加入试管中，再加入过量的稀硫酸酸化；____。

②提取反应后烧瓶B溶液中的溴单质。

向烧瓶B中加入过量的稀硫酸酸化；____。

Answer

(15分)

（1）使海水中的溴元素富集(2分)

（2）5Br－＋BrO3-＋6H＋===3Br2＋3H2O(2分)

（3）使A中Br2进入B瓶中(2分) 平衡压强(2分) NaOH溶液或Na2CO3溶液(2分)

（4）①将酸化后产生的气体通过盛有四氯化碳的洗气瓶后，再通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明烧瓶B的溶液中含有CO32－(3分)

②将酸化后的溶液加入到蒸馏烧瓶中进行蒸馏，得到溴单质(或用四氯化碳进行萃取并分液后蒸馏)(2分)

【解析】

试题分析：（1）要充分利用题目所给信息，已知中提供：说明③中得到的仍然是含有BrO3-的水溶液，与原海水相比只是浓度上的差异，故为富集过程。

（2）反应釜2中反应物应该从3Br2＋3CO32-===5Br－＋BrO3- ＋3CO2可知，所得产物可结合蒸馏塔中得到Br2可知，再结合酸化环境即可。

（3）结合Br2常温下呈液态，易挥发可知用热空气的目的是促进A中Br2进入B瓶中，导管D是使B装置与外界相通，平衡压强。C为尾气处理装置，结合已知条件可选用碳酸钠溶液可NaOH溶液。

（4）考查CO32－检验及萃取操作。

考点：化工生产，涉及实验的基本操作、离子的检验、混合物的分离提纯及实验原理。