Question

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图：

（1）步骤①反应的离子方程式是___________________。

（2）步骤③反应的化学方程式是___________________，从理论上考虑，下列也能吸收Br₂的是___________________。

A．FeCl₂    B．Na₂SO₃    C．H₂O

（3）步骤①中已获得Br₂，步骤③中又将Br₂还原为Br^－，步骤④又生成Br₂，这样做的目的为___________________。

（4）已知海水中Br^－含量为64mg/L，依据上述流程，若将10m³海水中的溴元素转化为工业溴，至少需要标准状况下Cl₂的体积为___________________L（忽略Cl₂的溶解）。

Answer

2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－ SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr A、B 使Br元素得到富集 179.2

【解析】

海水中通入氯气氧化溴离子得到溴和水的混合物，用热空气吹出溴单质得到含有溴的空气，通过二氧化硫收集后富集溴元素得到吸收液，再通入氯气氧化溴化氢得到高浓度的溴水，蒸馏得到溴单质。

（1）海水中溴离子容易被氯气氧化为溴单质，氧化性氯气比溴强，反应的离子方程式为2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-；

（2）溴单质有氧化性，二氧化硫具有还原性，溴和二氧化硫在水溶液中易发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr；FeCl2溶液具有还原性，可以被溴单质氧化为FeCl3，可以吸收，A正确；Na2SO3溶液具有还原性，可以被溴单质氧化，可以吸收，B正确；水与溴单质反应微弱，不能充分吸收溴单质，C错误；故选择AB；

（3）海水中Br-的量少，被氯气氧化生成Br2，Br2的浓度很低，很难收集，如果直接溶于水，与水生成HBr和HBrO，而且这个反应还是可逆反应，反应程度不是很大，所以用少量的SO2和水汽与Br2反应可以更大程度吸收Br元素，这样等于是富集了溴；

（4）海水中Br-含量为64mg/L，则10m3的海水中含有640g Br-，通过反应2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，可知640g Br-需要4mol的Cl2参加反应把海水中的Br-转化为Br2，随后SO2把溴单质还原为Br-，Br-还需要相同的反应变成Br2进行富集，故一共需要8mol的氯气参加反应，8mol氯气在标准状况下为179.2L。