Question

【化學--化學與技術】
溴是海水中重要的非金屬元素，地球上99%的溴元素以Br^-的形式存在于海水中，因此溴被稱為“海洋元素”．目前，從海水中提取溴是世界各國生產溴的主要方法，其工藝流程如下：
請回答下列問題：
（1）寫出步驟①中反應的離子方程式    ．
（2）步驟③在     （填設備名稱）中完成，反應的化學方程式為    ．
（3）在步驟⑤蒸餾的過程中，溫度控制在80℃～90℃，溫度過高或過低于不利于生產，其原因是    ．
（4）溴單質在四氯化碳中的溶解度比在水中大得多，四氯化碳與水不互溶，故可用于萃取溴，但在上述工藝中卻不用四氯化碳，原因是    ．

Answer 1

【答案】分析：（1）海水中的溴離子容易被氯氣氧化為溴的單質，氧化性氯氣比溴強；
（2）溴單質有氧化性，二氧化硫具有還原性，溴和二氧化硫在水溶液中易發生氧化還原反應；
（3）溴的沸點是58.5°C，溫度控制過高，水會沸騰，溫度過低，溴蒸氣不易揮發；
（4）主要從經濟效益方面考慮．
解答：解：（1）氧化性氯氣比溴強，溴離子容易被氯氣氧化為溴的單質，反應為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂，故答案為：2Br^-+Cl₂=2Cl^-+Br₂；
（2）溴單質有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者之間的反應為：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
（3）溴的沸點是58.5°C，溫度應控制在80～90℃最佳，溫度控制過高，水會沸騰，溴蒸氣中有水，溫度過低，溴蒸氣不易揮發，故答案為：溫度過高，大量水蒸氣隨之排出，溴氣中水分增加；溫度過低，溴不能完全蒸出，產率低；
（4）用四氯化碳固然可以提取溴，但是從經濟效益考慮不合適，環境污染也很嚴重，故答案為：四氯化碳萃取法工藝復雜、設備投資大，經濟效益低、環境污染嚴重．
點評：本題是一道有關鹵素性質的實驗題，考查了學生分析和解決問題的能力，難度較大．