Question

海水是巨大的资源宝库，从海水中提取食盐和溴的过程如下：

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

（2）步骤I中已获得Br₂，步骤II中又将Br₂还原为Br^—，其目的是___________。

（3）步骤II用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为___________。

（4）某化学研究性学习小组为了了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料知：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性。他们参观生产过程后，画了如图装置简图：

请你参与分析讨论：

①整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是___________。

②C、D之间用长玻璃导管连接的目的是___________。D中的离子反应方程式___________。

③C中液体的颜色为___________。为除去该产物中残留的少量Cl₂，可向其中加入NaBr溶液，充分反应后，再进行的分离操作是___________；相关离子反应方程式___________。

Answer

蒸馏法 电渗析法 富集溴元素 Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42−＋2Br－ Br2腐蚀橡胶 导气、冷凝回流Br2 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O 深红棕色 萃取、分液 Cl2+2Br-=Br2+2Cl-

【解析】

海水淡化常见的方法主要有蒸馏法、电渗析法、离子交换法，氯碱工业得到的氯气与溴离子反应生成低浓度的Br2溶液，此时蒸馏会消耗大量能源，成本较高，因此用热空气吹出，用二氧化硫水溶液吸收得到硫酸和氢溴酸，再用氯气氧化氢溴酸，得到较大浓度的Br2溶液，再蒸馏得到Br2，蒸馏时要注意Br2的沸点为59 ℃，微溶于水，有毒并有强腐蚀性，因此控制好温度，整个过程中不能使用橡皮管。

(1)海水淡化的方法有：蒸馏法、电渗析法等，故答案为：蒸馏法；电渗析法；

(2)步骤Ⅰ中已获得Br2，获得的Br2浓度较小，因此步骤Ⅱ中又将Br2还原为Br－，其目的是富集溴元素，故答案为：富集溴元素；

(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2生成HBr和硫酸，反应的离子方程式为Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42−＋2Br－，故答案为：Br2＋SO2＋2H2O=4H＋＋SO42−＋2Br－；

(4)①控制温度59℃，使溴单质挥发，通过冷凝得到呈深红棕色的液态溴单质，同时避免污染环境，最后进行尾气吸收，由于溴单质是一种强氧化剂，易腐蚀橡胶制品，所以整套装置不能用橡胶塞和橡胶管，故答案为：Br2腐蚀橡胶；

②C、D之间用长玻璃导管连接的目的是导气、冷凝回流Br2，D的作用是吸收尾气中的Br2，反应的离子方程式为：Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O，故答案为：导气、冷凝回流Br2；Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O；

③C中收集到液态的Br2，常温下，Br2为深红棕色液体，Cl2和NaBr溶液反应得Br2和NaCl混合溶液，从而除去Cl2，再经萃取、分液去掉水层得Br2的有机溶液，相关离子反应方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-，故答案为：深红棕色；萃取、分液；Cl2+2Br-=Br2+2Cl-。