Question

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

 

（1）请列举海水淡化的两种方法：     、     。

（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H₂、   、    、或H₂、     。

（3）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，其目的为                。

（4）步骤Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为      ，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是                      。

（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br₂的沸点为59℃。微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，了如下装置简图：

 

请你参与分析讨论：

①图中仪器B的名称：               。

②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是                 。

③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：             。

④C中液体产生颜色为      。为除去该产物中仍残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是               。

Answer

（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其其他合理答案中的任意两种（2）Cl2 、NaOH、NaClO。

（3）富集溴元素；（4）Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42－＋2Br－ 强酸对设备的严重腐蚀；

（5）①冷凝管； ②Br2腐蚀橡胶；

③控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分；④深红棕色 、分液（或蒸馏）

【解析】

试题分析：（1）海水中含有大量的水及多种盐，可以利用物质的沸点不同，采用蒸馏法时水变为水蒸汽，然后冷凝得到蒸馏水，使水淡化；也可以采用离子交换膜法，用阳离子交换膜进行离子交换，使水中的Ca2+、Mg2+离子含量降低，达到软化水的方法，或者采用电渗析法淡化海水。（2）将NaCl溶液进行电解，由于放电能力：Cl->OH-，H+>Na+，所以阳极电极反应式是：2Cl--2e-=Cl2↑，阴极的电极反应式是：2H++2e-=H2↑，电解的总反应方程式是：2NaCl＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2NaOH。在电解槽中可直接得到的产品有H2、Cl2、NaOH。其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。因此可能还含有NaClO。（3）步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤I中的Br2的浓度很小，多次用SO2反复吸收，最终用Cl2处理，则可获得大量的工业溴。步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br-，其目的为富集溴元素；（4）步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42－＋2Br－，由此反应可知，反应产生的物质是硫酸和HBr，都是强酸。除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀；（5）①图中仪器B的名称是冷凝管；②溴具有腐蚀性，可以腐蚀橡胶。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管。③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件控制温度计b的温度，并收集59℃的馏分；④用冰水降温，溴蒸气会变为液溴，物质呈深红棕色；为除去该产物中仍残留的少量Cl2，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，利用Br2容易溶于有机物而不容易溶于水，加入有机溶剂，然后分液，最后利用溴单质与有机物的沸点不同的性质进行蒸馏得到纯净的溴单质。

考点：考查从海水中提取食盐和溴的的工艺流程的知识。