Question

空气吹出法工艺，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下：

（1）步骤①中用硫酸酸化可提高Cl₂的利用率，理由是__________________________。

（2）步骤②反应的离子方程式为__________________________；步骤④利用了SO₂的还原性，反应的离子方程式为__________________________。

（3）步骤⑥的蒸馏过程中，温度应控制在80〜90℃。温度过高或过低都不利于生产，请解释原因______________________。

（4）步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是__________________。

（5）步骤①、②之后并未直接用“含Br₂的海水”进行蒸馏得到液溴，而是经过“空气吹出”、“SO₂吸收”、“氯化”后再蒸馏，这样操作的意义是__________________________。

Answer

酸化后可以抑制氯气与水反应 2Br⁻+Cl2=Br2+2Cl⁻ Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42- 温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低 分液漏斗 “空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低

【解析】

空气吹出法是用于工业规模海水提溴的常用方法，其中一种工艺是在预先经过酸化的浓缩海水中，用氯气置换溴离子使之成为单质溴，继而通入空气和水蒸气，将溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收剂二氧化硫发生作用转化成氢溴酸以达到富集的目的，然后，再用氯气将其氧化得到产品溴。

(1)氯气溶于水与水发生反应生成盐酸和次氯酸，酸化后可以抑制氯气与水反应；

(2)步骤②中氯气将溴离子氧化成溴单质，方程式为2Br⁻+Cl2=Br2+2Cl⁻；步骤④中溴单质将二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸，离子方程式为Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；

(3)在溴水中，温度过高，大量水蒸气随之排出，溴气中水分增加；温度过低，溴不能完全蒸出，产率低；

(4)因液溴与溴水不相溶，可用分液漏斗分离；

(5)海水中溴离子的含量较少，在海水提取溴之前，必须进行海水浓缩，“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程，与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。