Question

【題目】工業(yè)上常用如下的方法從海水中提溴：

濃縮海水粗產(chǎn)品溴溴蒸氣物質(zhì)X產(chǎn)品溴

完成下列填空：

(1)上述流程中有兩步都涉及到氯氣。寫出氯元素在周期表中的位置：_______；足量氯氣與鐵反應(yīng)生成氯化鐵，足量碘與鐵反應(yīng)生成碘化亞鐵。運(yùn)用原子結(jié)構(gòu)和元素周期律簡要說明導(dǎo)致產(chǎn)物中鐵元素價(jià)態(tài)不同的原因________。

(2)和氯元素位于同主族的另外一個(gè)短周期元素單質(zhì)的電子式是：___，兩者氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是：_______>_______（填寫化學(xué)式）。

(3)步驟②中體現(xiàn)了溴具有的性質(zhì)是_______（文字簡述）。

(4)寫出步驟③中反應(yīng)的離子方程式（說明：此反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行）：_______；

(5)溴蒸汽還可以用飽和碳酸鈉溶液來吸收，產(chǎn)物為NaBr、NaBrO3，同時(shí)放出CO2，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目：_______。

(6)用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去氯氣的方法是_______。

Answer 1

【答案】第三周期第ⅦA族 氯和碘處于同一主族，原子最外層都有7個(gè)電子，由于碘原子電子層數(shù)比氯多，原子核對最外層電子吸引力弱，所以碘得電子能力弱，單質(zhì)的氧化性比氯弱，無法將鐵元素氧化到+3價(jià) HF HCl 沸點(diǎn)低，易揮發(fā) Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 加入溴化鈉溶液，攪拌，靜置，分液

【解析】

濃縮后增大溴離子的濃度，與氯氣發(fā)生2Br-+C12=Br2+2Cl-，用空氣和水蒸氣將溴吹出，并用SO2吸收，從而達(dá)到富集溴，③中發(fā)生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，④中發(fā)生Cl2+2HBr=Br2+2HCl；

(1)根據(jù)元素的原子結(jié)構(gòu)與元素在周期表的位置書寫，根據(jù)同族元素性質(zhì)的遞變性分析；

(2)和氯元素位于同主族的另外一個(gè)短周期元素單質(zhì)為F2，氟原子間形成一對共用電子對，非金屬性越強(qiáng)氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng)；

(3)步驟②中體現(xiàn)了溴具有的性質(zhì)是易揮發(fā)性；

(4)步驟③中反應(yīng)是發(fā)生Br2+2H2O+SO2=2HBr+H2SO4，將其改寫為離子方程式；

(5)吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有CO2放出，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律標(biāo)注電子轉(zhuǎn)移情況；

(6)根據(jù)非金屬元素單質(zhì)間的置換反應(yīng)除去雜質(zhì)。

(1)氯元素核電荷數(shù)17，原子核外三個(gè)電子層，最外層電子數(shù)7個(gè)，所以Cl元素在周期表的位置位于周期表中第三周期第ⅤⅡA。由于氯和碘處于元素周期表中同一主族，原子最外層都有7個(gè)電子，但由于碘原子電子層數(shù)比氯原子多，原子核對最外層電子吸引力弱，使得碘得電子能力弱，單質(zhì)的氧化性比氯弱，只能將Fe氧化為+2價(jià)的Fe2+，無法將鐵元素氧化到+3價(jià)；

(2)和氯元素位于同主族的另外一個(gè)短周期元素單質(zhì)為F2，氟原子間形成一對共用電子對，使分子中每個(gè)F原子都達(dá)到最外層8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，其電子式為；非金屬性越強(qiáng)氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng)，兩者氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性是HF>HCl；

(3)步驟②中用空氣和水蒸氣將溴吹出，并用SO2將Br2蒸氣吸收，從而達(dá)到富集溴的目的，這體現(xiàn)了溴具有的性質(zhì)是沸點(diǎn)低，易揮發(fā)的特點(diǎn)；

(4)步驟③中反應(yīng)是溴單質(zhì)和二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和溴化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，將其改寫為離子方程式為：Br2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；

(5)吹出Br2后用碳酸鈉溶液吸收，形成溴化鈉和溴酸鈉，同時(shí)有CO2放出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Br2+3Na2CO3═5NaBr+NaBrO3+3CO2↑，在該反應(yīng)中，溴元素0價(jià)變化為-1價(jià)和+5價(jià)，電子轉(zhuǎn)移總數(shù)5e-，該反應(yīng)的化學(xué)方程式并標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移方向與數(shù)目為：；

(6)由于氧化性Cl2>Br2，所以用上述方法制得的液溴常溶有少量氯氣，除去其中氯氣的方法是向其中加入溴化鈉溶液，充分?jǐn)嚢�，發(fā)生反應(yīng)：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，然后再靜置，分液。