Question

目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br2：

（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为               ；反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为                    。

（2）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却的原因是：          。

（3）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用空气水蒸气将Br₂吹出。与传统工艺相比，萃取法的优点是                    。

（4）已知在酸性条件下溴酸盐可发生如下离子反应：

Ⅰ.2BrO＋10Cl^－＋12H^＋===5Cl₂↑＋Br₂＋6H₂O;Ⅱ．6BrO＋5Cl^－＋6H^＋===5ClO＋3Br₂＋3H₂O，现将120 mL 0．4 mol·L^－1KBrO₃溶液和100 mL 0．6 mol·L^－1KCl溶液在稀H₂SO₄中混合，充分反应后，产物KClO₃和Cl₂的物质的量之比为________。

Answer

（1）分液漏斗； Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O （2）减少Br2的挥发 ；

（3）没有采用有毒气体Cl2，更环保（或所得溴更纯净）； （4）3:1

【解析】

试题分析：（1）该流程的目的是回收溴单质，用四氯化碳萃取后，将水相与有机相分开，则操作X为萃取分液，所用的的仪器为分液漏斗；反萃取时加入氢氧化钠溶液，则溴与氢氧化钠反应生成溴化钠、次溴酸钠和水，离子方程式是Br2 +2OH- =Br- + BrO- +H2O。

（2）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，使溴离子和次溴酸根离子再次转化为溴单质，因为溴易挥发，所以采用冰水浴冷却，减少溴的挥发。

（3）氯气是有毒气体，且空气吹出的溴单质易含有氯气，使溴不纯净，所以萃取法的优点是没有采用有毒气体Cl2，更环保，产物更纯净；

（4）根据题意设产物KClO3的物质的量为x mol，Cl2的物质的量为y mol

2BrO＋10Cl－＋12H＋===5Cl2↑＋Br2＋6H2O、6BrO＋5Cl－＋6H＋===5ClO＋3Br2＋3H2O

0.4y 2y y 1.2x x x

则0.4y+1.2x=0.4×0.12，2y+x=0.6×0.1，解得x=0.036mol ，y=0.012mol x:y=3:1。

即产物KClO3和Cl2的物质的量之比为3:1。

考点：考查回收溴单质的工艺流程分析。