Question

【題目】海水中溴元素以Br－形式存在，工業(yè)上用空氣吹出法從海水中提取溴的工藝流程如圖：

（1）步驟①反應(yīng)的離子方程式是___________________。

（2）步驟③反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________，從理論上考慮，下列也能吸收Br2的是___________________。

A．FeCl2 B．Na2SO3 C．H2O

（3）步驟①中已獲得Br2，步驟③中又將Br2還原為Br－，步驟④又生成Br2，這樣做的目的為___________________。

（4）已知海水中Br－含量為64mg/L，依據(jù)上述流程，若將10m3海水中的溴元素轉(zhuǎn)化為工業(yè)溴，至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下Cl2的體積為___________________L（忽略Cl2的溶解）。

Answer 1

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

【解析】

海水中通入氯氣氧化溴離子得到溴和水的混合物，用熱空氣吹出溴單質(zhì)得到含有溴的空氣，通過二氧化硫收集后富集溴元素得到吸收液，再通入氯氣氧化溴化氫得到高濃度的溴水，蒸餾得到溴單質(zhì)。

（1）海水中溴離子容易被氯氣氧化為溴單質(zhì)，氧化性氯氣比溴強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為2Br-+Cl2＝Br2+2Cl-；

（2）溴單質(zhì)有氧化性，二氧化硫具有還原性，溴和二氧化硫在水溶液中易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋Br2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr；FeCl2溶液具有還原性，可以被溴單質(zhì)氧化為FeCl3，可以吸收，A正確；Na2SO3溶液具有還原性，可以被溴單質(zhì)氧化，可以吸收，B正確；水與溴單質(zhì)反應(yīng)微弱，不能充分吸收溴單質(zhì)，C錯誤；故選擇AB；

（3）海水中Br-的量少，被氯氣氧化生成Br2，Br2的濃度很低，很難收集，如果直接溶于水，與水生成HBr和HBrO，而且這個反應(yīng)還是可逆反應(yīng)，反應(yīng)程度不是很大，所以用少量的SO2和水汽與Br2反應(yīng)可以更大程度吸收Br元素，這樣等于是富集了溴；

（4）海水中Br-含量為64mg/L，則10m3的海水中含有640g Br-，通過反應(yīng)2Br-+Cl2=Br2+2Cl-，可知640g Br-需要4mol的Cl2參加反應(yīng)把海水中的Br-轉(zhuǎn)化為Br2，隨后SO2把溴單質(zhì)還原為Br-，Br-還需要相同的反應(yīng)變成Br2進(jìn)行富集，故一共需要8mol的氯氣參加反應(yīng)，8mol氯氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為179.2L。