Question

7．浩瀚的大海蘊(yùn)含的元素有80多種，是一個(gè)巨大的寶藏庫(kù)．地球上99%以上的溴元素都蘊(yùn)藏在大海中，因此，溴被稱(chēng)為“海洋元素”．工業(yè)上常用“空氣吹出法”工藝進(jìn)行海水提溴．因鹵水中溴（Br₂）的含量較低，必須用工業(yè)方法將鹵水進(jìn)行濃縮、提純從而達(dá)到節(jié)約成本和能源的目的．“空氣吹出法”是目前世界上最成熟、最普遍采用的提溴工藝，此法可從低濃度含溴鹵水中提取溴（Br₂）．其工藝流程如下：

（1）粗鹽中含有多種可溶性雜質(zhì)如氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣和一些不溶性雜質(zhì)．粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗．若需要將粗鹽精制，則要除凈其中的氯化鎂、硫酸鈉、氯化鈣等可溶性雜質(zhì)，常需用的試劑有：鹽酸（過(guò)量）、BaCl₂溶液（過(guò)量）、NaOH溶液（過(guò)量）和Na₂CO₃溶液（過(guò)量）．在此精制過(guò)程中，滴加過(guò)量鹽酸的作用是除去過(guò)量的碳酸鈉和氫氧化鈉．
（2）步驟④：含溴（Br₂）的空氣被SO₂吸收會(huì)轉(zhuǎn)化成HBr和硫酸，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
（3）步驟⑥中的“蒸餾”是一種分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物的方法，根據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的差異通過(guò)控制溫度進(jìn)行分離．蒸餾過(guò)程中發(fā)生了物理（填“物理”或“化學(xué)”）變化．已知溴的沸點(diǎn)是58.5℃，而實(shí)際溴出口溫度一般控制在80-90℃，溫度過(guò)高或過(guò)低都不利于生產(chǎn)．溫度不能過(guò)高的原因是溫度過(guò)高，大量水蒸氣排出，溴蒸氣中水蒸氣增加．
（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過(guò)“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”，其原因是氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的富集過(guò)程，成本低．

Answer 1

分析 （1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，應(yīng)該通過(guò)過(guò)濾堿性，過(guò)濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；
氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（2）根據(jù)反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件及其質(zhì)量守恒定律可以書(shū)寫(xiě)反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）水的沸點(diǎn)是100℃；
（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過(guò)“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”，其原因是：氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的富集過(guò)程，成本低．

解答 解：（1）粗鹽的初步提純需要先除去不溶性雜質(zhì)，應(yīng)該通過(guò)過(guò)濾堿性，過(guò)濾時(shí)需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、量筒、膠頭滴管和漏斗；
氫氧化鈉和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，氯化鋇和硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，稀鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)生成氯化鈉和水，和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，因此在此精制過(guò)程中，滴加過(guò)量鹽酸的作用是除去過(guò)量的碳酸鈉和氫氧化鈉．
故填：漏斗；除去過(guò)量的碳酸鈉和氫氧化鈉．
（2）步驟④：含溴（Br₂）的空氣被SO₂吸收會(huì)轉(zhuǎn)化成HBr和硫酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
故填：Br₂+SO₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
（3）蒸餾過(guò)程中沒(méi)有生成新物質(zhì)，發(fā)生了物理變化；
溫度不能過(guò)高的原因是：溫度過(guò)高，大量水蒸氣排出，溴蒸氣中水蒸氣增加．
故填：物理；溫度過(guò)高，大量水蒸氣排出，溴蒸氣中水蒸氣增加．
（4）氯化后的海水也含有溴單質(zhì)，為什么不直接用含溴的海水進(jìn)行蒸餾得到液溴，而要經(jīng)過(guò)“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”，其原因是：氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的富集過(guò)程，成本低．
故填：氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾，成本高，而“空氣吹出、SO₂吸收、氯化”的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)Br₂的富集過(guò)程，成本低．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．