Question

【題目】空氣吹出法工藝，是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工藝流程如下：

（1）步驟①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率，理由是__________________________。

（2）步驟②反應的離子方程式為__________________________；步驟④利用了SO2的還原性，反應的離子方程式為__________________________。

（3）步驟⑥的蒸餾過程中，溫度應控制在8090℃。溫度過高或過低都不利于生產，請解釋原因______________________。

（4）步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物，可利用它們的相對密度相差很大的特點進行分離。分離儀器的名稱是__________________。

（5）步驟①、②之后并未直接用“含Br2的海水”進行蒸餾得到液溴，而是經過“空氣吹出”、“SO2吸收”、“氯化”后再蒸餾，這樣操作的意義是__________________________。

Answer 1

【答案】酸化后可以抑制氯氣與水反應 2Br+Cl2=Br2+2Cl Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42- 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 分液漏斗 “空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2的濃縮過程，與直接蒸餾含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低

【解析】

空氣吹出法是用于工業規模海水提溴的常用方法，其中一種工藝是在預先經過酸化的濃縮海水中，用氯氣置換溴離子使之成為單質溴，繼而通入空氣和水蒸氣，將溴吹入吸收塔，使溴蒸汽和吸收劑二氧化硫發生作用轉化成氫溴酸以達到富集的目的，然后，再用氯氣將其氧化得到產品溴。

(1)氯氣溶于水與水發生反應生成鹽酸和次氯酸，酸化后可以抑制氯氣與水反應；

(2)步驟②中氯氣將溴離子氧化成溴單質，方程式為2Br+Cl2=Br2+2Cl；步驟④中溴單質將二氧化硫在水溶液中氧化成硫酸，離子方程式為Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-；

(3)在溴水中，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)因液溴與溴水不相溶，可用分液漏斗分離；

(5)海水中溴離子的含量較少，在海水提取溴之前，必須進行海水濃縮，“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實際上是一個Br2的濃縮過程，與直接蒸餾含Br2海水相比效率更高，消耗能源少，成本降低。