Question

天然海水中含有非常丰富的化学元素，具有很大的利用价值。工业上对海水资源综合利用的部分工艺流程如下图所示。

（1）请列举海水淡化的两种方法：                 、                 。

（2）常温下，碳酸在水中的电离常数K_a1=4.2×10^－7 ，K_a2=5.6×10^－11；次氯酸在水中的电离常数K_a =4.7×10^－8。写出向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入少量二氧化碳发生反应的离子方程式                         。

（3）海水中溴元素以Br^－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如上图。步骤①反应的离子方程式是          ；步骤③通入二氧化硫的目的是              ，其反应的化学方程式是               。

（4）步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80－90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释其原因：                            。

Answer

（1）蒸馏法、电渗析法、离子交换法及其他合理答案中的任意两种

（2）ClO－+ CO2 + H2O＝HClO + HCO3－（3）2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－；

富集溴元素；SO2＋Br2＋2H2O＝2HBr＋H2SO4

（4）温度过高，大量水蒸气会随溴排出，溴中水蒸气增加；

温度过低，溴不能完全蒸出，产率低。

【解析】

试题分析：（1）海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。

（2）酸越弱，电离常数越小，所以根据电离常数可知酸性强弱顺序为碳酸＞次氯酸＞碳酸氢钠，所以依据较强酸制备较弱酸可知向“84消毒液”(主要成分为氯化钠和次氯酸钠)中通入少量二氧化碳发生反应的离子方程式为ClO－+ CO2 + H2O＝HClO + HCO3－；

（3）海水中溴元素以Br-形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如上图。步骤①反应是氯气和溴离子反应生成溴单质，反应的离子方程式为：2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-；过程中得到溴单质，通过热空气吹出后用二氧化硫吸收得到溴离子，在氯水溶液中重新得到溴单质；步骤③通入二氧化硫富集溴元素；溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和溴化氢，反应的化学方程式SO2+Br2+2H2O＝2HBr+H2SO4；

（4）由于温度过高或过低都不利于生产，溴单质的易挥发性，蒸气会随溴排出，溴中水蒸气增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低，所以步骤⑤蒸馏的过程中温度应控制在80～90℃。

【考点定位】本题主要是考查了海水资源的利用分析判断以及电离常数应用等

【名师点晴】该题的答题关键是流程操作的理解应用，特别是步骤③的目的富集溴是答题的难点。注意从海水中溴元素的含量低进行分析判断。该题的另一个难点是电离常数的应用，特别是次氯酸的酸性强于碳酸氢钠是易错点，只要明确了酸性强弱顺序，最后依据较强酸制备较弱酸即可书写相应的化学方程式。