Question

某化学研究性学习小组为了模拟工业流程从浓缩的海水中提取液溴，查阅资料知：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性。设计了如下操作步骤及主要实验装置（夹持装置略去）：

①连接A与B，关闭活塞b、d，打开活塞a、c，向A中缓慢通入氯气至反应结束；

②关闭a、c，打开b、d，向A中鼓入足量热空气；

③进行步骤②的同时，向B中通入足量SO₂；

④关闭b，打开a，再通过A向B中缓慢通入足量Cl₂；

⑤将B中所得液体进行蒸馏，收集液溴。

请回答：

（1）工业上采用电解饱和食盐水的方法来制备氯气，该反应的化学方程式为______________________________________________________________________；

（2）步骤②中鼓入热空气的作用为___________________________________；此实验中尾气可用_____（填选项字母）吸收处理。

a．水    b．浓硫酸    c．NaOH溶液    d.饱和NaCl溶液

（3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为______________________________。

（4）若直接连接A与C，进行步骤①和②，充分反应后，向锥形瓶中滴加稀硫酸，再经步骤⑤，也能制得液溴。滴加稀硫酸之前，C中反应生成了NaBr、NaBrO₃等，该反应的化学方程式为___________________________________。

（5）与B装置相比，采用C装置的优点为________________，__________________________。

Answer

2NaCl + 2H2O 2 NaOH + H2↑+ Cl2↑ 使A中生成的Br2随空气流进入B中 c
Br2+SO2+2H2O=4H++2Br−+SO42− 3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑ 操作简单 污染小

【解析】

（1）工业上采用电解饱和食盐水的方法来制备氯气，同时还生成氢氧化钠和氢气；

（2）溴易挥发，热空气可使溴蒸气进入B中；尾气含SO2、Br2，均与碱溶液反应；
（3）步骤③中，向B中通入足量SO2，与溴发生氧化还原反应生成硫酸、HBr；
（4）C中反应生成了NaBrO3，可知Br元素的化合价升高，则还应生成NaBr；
（5）C比B更容易操作，尾气处理效果好．

（1）工业上采用电解饱和食盐水的方法来制备氯气，还生成氢氧化钠和氢气，该反应的化学方程式为2NaCl + 2H2O 2 NaOH + H2↑+ Cl2↑；

故答案为：2NaCl + 2H2O 2 NaOH + H2↑+ Cl2↑；

（2）步骤②中鼓入热空气的作用为使A中生成的Br2随空气流进入B中，尾气含SO2、Br2，均与碱溶液反应，则选NaOH溶液吸收尾气；

故答案为：使A中生成的Br2随空气流进入B中；C；

（3）步骤③中发生的主要反应的离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br−+SO42−；

故答案为：Br2+SO2+2H2O=4H++2Br−+SO42−；

（4）C中反应生成了NaBrO3，可知Br元素的化合价升高,则还应生成NaBr，且酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，该反应为3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑；

故答案为：3Br2+3Na2CO3=5NaBr+NaBrO3+3CO2↑；

（5）与B装置相比，采用C装置的优点为C装置的优点为操作简单、污染小；

故答案为：操作简单；污染小。