《2025年资源库高中化学人教版》

例274 海水是巨大的资源宝库,从海水中提取食盐和溴的过程如图9-12：
（1）请列举海水淡化的两种方法：_______。
（2）将$ NaCl $溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的产品有$ H_2 $、_______、_______或$ H_2 $、_______。
（3）步骤Ⅰ中已获得$ Br_2 $，步骤Ⅱ中又将$ Br_2 $还原为$ Br^- $，其目的为_______。
（4）步骤Ⅱ用$ SO_2 $水溶液吸收$ Br_2 $，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为_______，由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_______。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：$ Br_2 $的沸点为$ 59\ ^{\circ}C $，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，画出如图9-13的实验装置(夹持装置已省略)：
请回答下列问题：
①图中仪器B的名称：_______。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是_______。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：_______。
④C中液体产物颜色为_______。为除去该产物中残留的少量$ Cl_2 $，可向其中加入$ NaBr $溶液，充分反应后，再进行的分离操作是_______。

答案： （1）蒸馏法、反渗透法（或电渗析法等合理答案中的任意两种）
（2）$ Cl_2 $；$ NaOH $；$ NaClO $
（3）富集溴元素
（4）$ Br_2 + SO_2 + 2H_2O \xlongequal{} 4H^+ + SO_4^{2-} + 2Br^- $；强酸对设备的严重腐蚀
（5）①直形冷凝管
②$ Br_2 $腐蚀橡胶
③控制水浴的温度，观察温度计b的示数，收集$ 59\ ^{\circ}C $时的馏分
④深红棕色；分液（或蒸馏）
解析：（1）海水淡化的常见方法有蒸馏法、反渗透法和电渗析法等。
（2）电解$ NaCl $溶液的产物有$ H_2 $、$ Cl_2 $、$ NaOH $，若发生反应$ Cl_2 + 2NaOH \xlongequal{} NaCl + NaClO + H_2O $，则产物为$ H_2 $和$ NaClO $。
（3）步骤Ⅰ中已获得$ Br_2 $，步骤Ⅱ中又将$ Br_2 $还原为$ Br^- $，目的是富集溴元素。
（4）$ SO_2 $水溶液吸收$ Br_2 $的反应的离子方程式为$ Br_2 + SO_2 + 2H_2O \xlongequal{} 4H^+ + SO_4^{2-} + 2Br^- $。该反应中有硫酸、$ HBr $生成，会严重腐蚀设备，故除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是强酸对设备的严重腐蚀。
（5）①图中仪器B为直形冷凝管。②由于$ Br_2 $对橡胶有腐蚀作用，故整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管。③提纯溴的实验中，要注意$ Br_2 $的沸点低于$ 100\ ^{\circ}C $，应采用水浴加热，并通过温度计控制温度，收集$ 59\ ^{\circ}C $时的馏分。④C中产物是液溴，颜色为深红棕色。要除去$ Br_2 $（液）中残留的少量$ Cl_2 $，可向其中加入$ NaBr $溶液，充分反应后，再进行的分离操作是分液（或蒸馏）。