Question

我国有丰富的海水资源，开发和利用海水资源是当前科学研究的一项重要任务．
（1）被称作海洋元素的是______（写元素符号）．
（2）工业上常以食盐为原料制备氯气，再用氯气制备漂白粉，请写出漂白粉长期露置在空气中失效的化学方程式______，______ 2HCl+O₂↑

Answer 1

【答案】分析：（1）溴元素99%存在海洋中；
（2）漂白粉的有效成分是次氯酸钙，空气中含有二氧化碳和水蒸气，会和次氯酸钙反应生成次氯酸，次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢失去漂白性；
（3）Ⅰ、①海水淡化得到的母液和电解氯化钠溶液生成的氯气反应，得到的溴单质浓度低，溴单质在水中有一定的溶解性且和水反应，提取时消耗过的能源和原料，降低了经济效益；SO₂吸收溴，依据氧化还原反应生成物书写基本规律，Br元素在自然中-1价稳定．由于此反应有强酸HBr和H₂SO₄生成，易腐蚀设备，顺利写出工业生产需要解决的问题；
②依据四氯化碳性质和溶解性，溴单质赵水中的溶解性和在四氯化碳中的溶解性不同分析判断；
Ⅱ、①工业制溴中提纯溴的方法，主要是利用蒸馏方法，由于Br₂具有强氧化性，易把橡胶塞和橡胶管氧化腐蚀，所以不用橡胶塞和橡胶管；由于题干中给出信息Br₂的沸点是59℃，提纯溴必须收集59℃时的馏分，所以控制温度得到馏分是关键；
②C中液体为冷凝下来的纯溴，则颜色为深棕红色，除去该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液，和氯气反应生成氯化钠和溴单质，达到除去氯气的目的，充分反应后，用萃取分液的方法得到．
解答：解：（1）地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中，故溴有“海洋元素”的美称，故答案为：Br；
（2）工业上常以食盐为原料制备氯气，再用氯气制备漂白粉，请写出漂白粉长期露置在空气中失效，漂白粉的有效成分是次氯酸钙，空气中含有二氧化碳和水蒸气，会和次氯酸钙反应生成次氯酸，次氯酸见光分解生成氧气和氯化氢失去漂白性，反应的化学方程式为Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO、2HClO2HCl+O₂↑，
故答案为：Ca（ClO）₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO；2HClO2HCl+O₂↑；
（3）Ⅰ、①步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^-，目的是低浓度的Br₂溶液在提取时消耗过多的原料和能源，转化为HBr后易被氧化剂氯气氧化为溴单质，用于富集溴元素，二氧化硫吸收溴单质发生反应，SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，即步骤Ⅱ的化学方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O═4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
②在3mL溴水中，加入1mL四氯化碳，振荡、静置后，四氯化碳是难溶于水比水重的液体，溴单质在四氯化碳中的溶解度大于水中的溶解度，故答案为：D；
Ⅱ、①达到提纯溴的目的，操作中应控制的关键条件是把温度控制在溴的沸点59°C，并收集该温度下的馏分，故答案为：控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分；
②该产物中仍残留的少量Cl₂，加入NaBr溶液发生反应：2NaBr+Cl₂=2NaCl+Br₂，可以除去氯气，生成的溴单质可以用萃取分液的方法得到，加热或蒸馏得到溴单质，故答案为：NaBr；萃取分液．
点评：本题考查了海水资源的综合利用，海水提溴工艺，实验基本操作，漂白粉的性质应用，题目难度中等．