Question

19．中國有廣闊的海岸線，海水的綜合利用大有可為，海水中溴含量約為65mg/L，從海水中提取Br₂的工藝流程如下：

（1）①從海水中獲得淡水的方法主要有海水凍結法或電滲析法或蒸餾法或離子交換法（填一種）
②我國政府規(guī)定食用鹽中必須加入一定量的KIO₃（碘酸鉀），其中碘元素的化合價為+5價．
（2）經(jīng)過化學變化才能從海水中獲得的物質是ABC（選填字母序號）
A．氯、溴、碘     B．鈉、鎂      C．燒堿、氫氣      D．食鹽、淡水
（3）步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，利用了溴的C；
A．氧化性            B．還原性         C．揮發(fā)性        D．腐蝕性
（4）請寫出步驟Ⅱ中反應的離子反應方程式3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑．

Answer 1

分析 海水曬鹽得到氯化鈉和鹵水，電解氯化鈉溶液或電解熔融氯化鈉得到氯氣，氯氣通入鹵水氧化溴離子為溴單質，得到低濃度的溴單質的溶液，通入熱空氣吹出溴蒸氣，用純堿溶液吸收后的溶液中加入硫酸酸化得到溴單質，起到富集溴的作用，最后得到工業(yè)溴，
（1）①根據(jù)海水淡化的常用方法：海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、離子交換法；
②根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0確定碘元素化合價；
（2）從海水提物質的原理去分析，根據(jù)從海水制備物質的原理可知，金屬單質與非金屬單質需要利用化學反應來制取，而食鹽可利用蒸發(fā)原理，淡水利用蒸餾原理來得到；
（3）溴單質具有易揮發(fā)性；
（4）步驟Ⅱ中反應是溴單質在碳酸鈉溶液中自身氧化還原反應生成溴離子、溴酸根離子和二氧化碳，根據(jù)反應物、生成物，結合轉移電子守恒、原子守恒配平方程式；

解答 解：（1）①海水淡化的常用方法為：海水凍結法、電滲析法、蒸餾法、離子交換法，
故答案為：海水凍結法或電滲析法或蒸餾法或離子交換法；
②KIO₃（碘酸鉀）中鉀元素化合價是+1價，氧元素化合價是-2價，根據(jù)化合物中各元素化合價的代數(shù)和為0知，碘元素的化合價為+5價，故答案為：+5；
（2）A．通過電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣，是化學變化，通過氯氣將溴離子和碘離子氧化為溴單質和碘單質，是化學變化，故A正確；
B．通過電解熔融氯化鈉得到鈉和氯氣，是化學變化，通過電解熔融的氯化鎂即得鎂，是化學變化，故B正確；
C．可從海水中獲得氯化鈉，然后電解飽和食鹽水，即得燒堿、氫氣和氯氣，是化學變化，故C正確；
D．把海水用蒸餾等方法可以得到淡水，把海水用太陽暴曬，蒸發(fā)水分后即得食鹽，不需要化學變化就能夠從海水中獲得，故D錯誤；
故答案為：ABC；
（3）溴易揮發(fā)，步驟Ⅱ通入熱空氣或水蒸氣吹出Br₂，就是利用溴的揮發(fā)性，
故選C；
（4）步驟Ⅱ中反應是溴單質在碳酸鈉溶液中自身氧化還原反應生成溴離子、溴酸根離子和二氧化碳，該反應中Br元素化合價由0價變?yōu)?1價、+5價，其最小公倍數(shù)是5，再結合原子守恒或電荷守恒得方程式為3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑，
故答案為：3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑；

點評 本題考查了海水資源的綜合利用，題目難度中等，注意掌握海水提煉氯氣、溴、碘、鈉、鎂、氫氣等物質的原理，涉及的知識較多，綜合性較強，充分考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力．