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- 2021-07-02 发布
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第2课时 海水资源的开发利用
[目标导航] 1.了解海水淡化的方法及其意义。2.了解海水的主要组成元素。3.了解海水化学资源的开发和利用,熟知从海水中提取溴、碘、金属镁的原理。4.以海水资源的综合利用为例,了解化学方法在实现物质间转化中的作用。
一、海水水资源的开发利用
1.直接利用海水进行循环冷却。
2.海水淡化:主要方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法。
3.海水的蒸馏
(1)原理
(2)注意事项
①烧瓶需垫石棉网加热。
②烧瓶所盛液体不能超过烧瓶容量的,也不能少于。
③需向烧瓶中加几粒沸石或几片碎瓷片,以防液体暴沸。
④冷凝器里的冷却水要从冷凝器的下口进、上口出。
议一议
若实现海水淡化供应饮用水,下列方法在原理上完全不可行的是( )
A.加明矾使海水中盐分沉淀而淡化
B.利用太阳能使海水蒸馏淡化
C.将海水电解,然后让两极气体燃烧得到饮用水
D.将海水通过离子交换树脂,以除去所含离子
答案 A
解析 明矾具有净水作用,可使海水中的悬浮物形成沉淀而除去,但不能使海水中盐分沉淀。
二、海水化学资源的开发利用
1.海水中的化学资源
海水中H、O两种元素,加上Cl、Na、K、Ca、Mg、S、C、F、B、Br、Sr等11种元素的总量超过99%,其他为微量元素,共计含有80多种。
2.海水制盐
海水粗盐精盐。
3.海带提碘
(1)流程:海带―→灼烧―→浸泡―→过滤氧化―→提纯―→碘单质。
(2)原理:2I-+Cl2===I2+2Cl-。
4.海水提溴
(1)过程:浓缩―→氧化―→富集―→提取。
(2)原理:2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
5.海水提镁
(1)过程:浓缩沉淀―→过滤溶解―→结晶(MgCl2·6H2O)MgCl2晶体金属镁。
(2)原理:①Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓;
②Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
③MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O;
④MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
6.新能源的开发
(1)从海水中提取铀和重水,铀和重水是核能开发的重要原料。
(2)潮汐能、波浪能是待开发的新型能源。
议一议
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”
(1)海水中含有Br2( )
(2)海带中含有碘,能使淀粉变蓝( )
(3)用SO2溶液吸收溴蒸气,是利用了SO2具有漂白性( )
答案 (1)× (2)× (3)×
一、海水中溴的提取
例1 海水中溴元素以Br-形式存在,工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图:
(1)步骤①反应的离子方程式是___________________________________________,
步骤③反应的化学方程式是__________________________________________。
(2)从理论上考虑,下列物质也能吸收Br2的是_____________________________。
A.NaOH B.FeCl2
C.Na2SO3 D.H2O
(3)步骤③中氧化剂是____________,若反应中生成2 mol HBr,则消耗________mol SO2。
(4)根据上述反应判断SO2、Cl2、Br2三种物质氧化性由强到弱的顺序是_________________________________________________。
解析 (1)读懂流程图,可以写出2Br-+Cl2===Br2+2Cl-,SO2+Br2+2H2O===2HBr+H2SO4。(2)只从理论上考虑,NaOH具有强碱性,能吸收Br2,Fe2+、SO具有还原性也能吸收Br2,但Br2在水中的溶解度较小,不能充分吸收。(3)Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,该反应中氧化剂为Br2,还原剂为SO2,反应中每生成2 mol HBr,则消耗1 mol SO2。(4)最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2,蒸馏得到Br2。经过上述反应过程知氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>SO2。
答案 (1)2Br-+Cl2===Br2+2Cl- SO2+Br2+2H2O===H2SO4+2HBr
(2)ABC (3)Br2 1 (4)Cl2>Br2>SO2
规律总结 海水提溴四个过程
变式训练1 溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。实验室模拟海水中溴的提取。
实验方法:将适量新制氯水加入到20 mL富含溴离子的海水中(海水可以用0.1 mol·L-1的NaBr溶液代替),把溴置换出来。氯水中的氯气作________________剂,涉及反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
得到的单质溴可以用有机溶剂在____________(仪器)中实现萃取富集,萃取试剂用____________、苯等,得到的有机层显__________色。
答案 氧化 Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 分液漏斗 四氯化碳 橙红
解析 把溴离子转化为溴单质时,溴离子发生氧化反应,因此需要氧化剂,氯气可以将Br-氧化为Br2。根据萃取的原理,要从水溶液中萃取某种溶质,所选择的萃取剂一定要和水互不相溶。溴单质在有机溶剂中的颜色是橙色到橙红色。
二、海水中碘的提取
例2 海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出从海藻中提取I2的实验操作名称:
①________________,③________________,
反应②的离子方程式___________________________________________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是__________________________________。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯
C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)为使海藻中I-转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器。还缺少的仪器是_______________________。
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘,还要经过蒸馏,指出下列蒸馏装置中的错误之处________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)进行蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是______________________________
________________________________________________________________________,
最后晶态碘在________中。
解析 (1)为了从悬浊液中分离I-,应用过滤;从I2的水溶液中把它提取出来,应用萃取。
(2)A中酒精,C中乙酸,D中甘油,都是易溶于水的物质,所以不能用于萃取碘。
(3)萃取分液所必需的仪器是分液漏斗,过滤时所需仪器必有普通漏斗。
答案 (1)过滤 萃取 2I-+Cl2===I2+2Cl- (2)B
(3)分液漏斗,普通漏斗 (4)①没有石棉网;②温度计插入液面以下;③
冷凝管进、出水方向颠倒 (5)萃取剂沸点较低,I2易升华 烧瓶
归纳总结 海带中碘元素的检验
(1)反应原理:2H++2I-+H2O2===I2+2H2O
(2)实验步骤及证明方法
变式训练2 海带中的碘元素主要以I-的形式存在,提取时用适当的氧化剂将其氧化成I2,再萃取出来。证明海带中含有碘的实验方法:
①用剪刀剪碎海带,用酒精湿润,放入坩埚中。
②灼烧海带至完全成灰,停止加热,冷却。
③将海带灰加蒸馏水溶解,搅拌、煮沸、过滤。
④在滤液中滴加稀H2SO4及H2O2,然后加入几滴淀粉溶液。(涉及反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+===I2+2H2O)
(1)在实验过程中用到的玻璃仪器有____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)能证明海带中含有碘的实验操作是________(填序号),现象是________________。
答案 (1)烧杯、玻璃棒、漏斗、酒精灯 (2)④ 滴入淀粉溶液后变蓝
三、海水中镁的提取
例3 下表是氧化镁和氯化镁的熔、沸点数据:
物质
氧化镁
氯化镁
熔点/℃
2 852
714
沸点/℃
3 600
1 412
请参考以上数据分析,从海水中提取镁,正确的方法是( )
A.海水Mg(OH)2Mg
B.海水MgCl2溶液―→MgCl2晶体Mg
C.海水Mg(OH)2MgOMg
D.海水Mg(OH)2MgCl2溶液MgCl2(熔融)Mg
解析 解答本题既要知道镁是由电解熔融的MgCl2得到,还要知道实际生产中从海水提取MgCl2的途径及原料的合理使用(用石灰乳而不用NaOH)。
答案 D
归纳总结 从海水中提取镁的方法
(1)工艺流程
(2)有关反应的化学方程式
①CaCO3CaO+CO2↑;
②CaO+H2O===Ca(OH)2;
③MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2↓+CaCl2;
④Mg(OH)2+2HCl===MgCl2+2H2O;
⑤MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O;
⑥MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
变式训练3 从海水中可提取多种化工原料,下面是工业上对海水资源综合利用的示意图。试回答下列问题:
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO等杂质离子,精制时所用试剂为A.盐酸;B.BaCl2溶液;C.NaOH溶液;D.Na2CO3溶液。则加入试剂的顺序是____________(填字母)。
(2)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)电解无水MgCl2可制取镁和Cl2,其中副产品Cl2和Ca(OH)2可制得漂白粉。制漂白粉的化学方程式为_________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2,而不从异地山中开凿石灰石制取,主要考虑到什么问题?________________________________________________________________________。
(5)从经济效益角度看,该化工厂厂址应选在____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)B—C—D—A或C—B—D—A或B—D—C—A
(2)CaCO3CaO+CO2↑、CaO+H2O===Ca(OH)2
(3)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)经济效益
(5)海边
解析 化工生产是综合利用化学知识解决实际问题的过程,在此过程中,除运用到我们所学的化学知识外,还要从环境保护、能源利用、经济效益等方面考虑。
(1)该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、SO时,不能带入新的杂质离子。所以,解此题的关键是把握好加入离子的顺序:①Ba2+必须在CO之前加入;②CO、OH-必须在H+之前加入,所以B、C不分先后,而D、A本身既分先后,A又必须放在B、C之后才能满足条件。
(2)由贝壳→Ca(OH)2的反应为CaCO3→CaO→Ca(OH)2。
(3)漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,可将Cl2通入石灰乳中制得。
(4)海滩上的物质为海水综合利用创造了便利条件,不用运输,就地取材,从经济效益角度考虑是有利的。
(5)由此可见,应在海滩建化工厂或在沿海陆地建厂。
1.海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
答案 C
解析 苦卤中含有Br-,通入Cl2可将Br-氧化生成Br2,A正确;粗盐中含有Ca2+、SO等杂质离子,故先除杂得NaCl和KCl的混合溶液,而NaCl的溶解度随温度变化不大,故采用重结晶可以得到纯净的NaCl,B正确;工业上沉淀海水中的Mg2+,采用Ca(OH)2,不用NaOH,因为NaOH的价格较贵,C错误;Br2易挥发,用热蒸气吹出后,用SO2吸收,生成H2SO4和HBr,富集后再用Cl2处理HBr生成Br2,D正确。
2.某同学设计实验从海带中提取碘:
①滴加稀硫酸和双氧水 ②在海带中加入少量酒精,点燃使其燃烧为灰烬,在灰烬中加水搅拌 ③加四氯化碳并振荡 ④过滤 ⑤分液
该实验的合理操作顺序是( )
A.①③⑤②④ B.②①③④⑤
C.②④①③⑤ D.③①②⑤④
答案 C
解析 从海带中提取I2的流程为
海带(加少量酒精)海带灰含I-的水溶液I2的水溶液I2的有机溶液,故正确步骤为②④①③⑤,选C。
3.下列有关说法不正确的是( )
A.工业上可利用海水制取镁
B.实验室可用海带为原料获得碘
C.工业上可用还原剂还原赤铁矿(含Fe2O3)获得铁
D.从海水中提取溴元素(以Br-形式存在),可以考虑向其中通入F2
答案 D
解析 海水中含大量Mg2+,海带中含碘元素,因此工业上可利用海水制镁,实验室中用海带制碘,A、B正确;赤铁矿主要成分为Fe2O3,可用还原剂如焦炭还原Fe2O3获得铁,C正确;因F2能与水剧烈反应,化学方程式:2F2+2H2O===4HF+O2,D错误。
4.海水提取镁的最基本方法是往海水中加____________,得到________沉淀,将沉淀分离出来后再加入________把它变成________;之后,经过结晶、______、干燥、_________________,
就可得到金属镁。
答案 碱 氢氧化镁 盐酸 氯化镁 过滤 电解
5.海水是可以综合利用的。从海水中提取食盐和溴的过程如下:
(1)请写出一种海水淡化的方法:_____________________________________。
(2)步骤Ⅰ获取Br2的离子方程式为_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2,使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的。其反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,在该反应中,还原剂是________________(
填化学式)。若反应中生成4 mol HBr,则消耗________mol SO2。
答案 (1)蒸馏法(或电渗析法,离子交换法等) (2)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (3)SO2 2
解析 海水淡化的方法有蒸馏法、电渗析法、离子交换法等。海水淡化后得到NaCl,电解其熔融态可生成Na和Cl2,利用生成的Cl2氧化浓缩海水中的Br-得到Br2,离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-,然后通入空气,吹出Br2,再用SO2吸收Br2,发生反应的化学方程式为Br2+SO2+2H2O===H2SO4+2HBr,该反应中氧化剂为Br2,还原剂为SO2,反应中每生成4 mol HBr,则消耗2 mol SO2,最后再向含HBr的溶液中通入适量Cl2,蒸馏得到Br2。
[基础过关]
题组1 海水的综合利用
1.许多国家十分重视海水资源的综合利用,不需要化学变化就能从海水中获得的物质是( )
A.Cl2、Br2、I2 B.Na、Mg、Al
C.食盐、淡水 D.NaOH、H2
答案 C
解析 A、B、D中的物质必须经化学变化,才能够从海水中获取。
2.海水是一个巨大的化学资源宝库,下列有关海水综合利用的说法正确的是( )
A.海水中含有钾元素,只需经过物理变化就可以得到钾单质
B.海水蒸发制海盐的过程中只发生了化学变化
C.从海水中可以得到NaCl,电解熔融NaCl可制备Cl2
D.利用潮汐发电是将化学能转化为电能
答案 C
解析 海水中的钾元素是以化合态形式存在,化合态转化为游离态,一定发生氧化还原反应,A不正确;海水蒸发制海盐,是发生了物理变化,B错误;电解熔融NaCl可以制得Na和Cl2,C正确;潮汐发电是将机械能转化为电能,D不正确。
3.NaCl是海水中提取出来的一种重要物质,除食用外,它还是一种工业原料。下列以NaCl为原料的产品(或物质)是( )
①烧碱 ②纯碱 ③金属钠 ④氯气 ⑤盐酸
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①②③⑤ D.①②④⑤
答案 A
解析 在氯碱工业中,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,H2与Cl2化合被水吸收可得盐酸。2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。在制纯碱工业中主要利用如下原理:NaCl+CO2+NH3+
H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
题组2 海水提取溴、碘及其性质应用
4.从海水中提取的溴约占世界溴年产量的,从海水中提取溴的主要步骤可表示为( )
A.氧化→吸收→吹出 B.氧化→吹出→吸收
C.吹出→氧化→吸收 D.吹出→吸收→氧化
答案 B
解析 从海水中提取溴,先用氧化剂将溴离子氧化为溴单质,再用热空气吹出后用碱液吸收。
5.海水提溴过程中将Br-氧化成Br2,可向其中加入氧化剂,合适的是( )
A.酸性KMnO4溶液 B.氯水
C.FeCl3溶液 D.碘水
答案 B
解析 Fe3+和I2的氧化性都不如Br2的强,C、D不正确;酸性KMnO4溶液能氧化Br-,但KMnO4价格比较贵,不适合工业生产用。
6.从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作,其中正确的是( )
答案 D
解析 灼烧海带应用坩埚,A项错误;过滤时应用玻璃棒引流,B项错误;苯的密度比水的小,萃取后的混合溶液中苯在上层,应从分液漏斗上口倒出,C项错误。
7.甲、乙、丙三溶液各含有一种X-(X-为Cl-、Br-或I-),向甲中加入淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化。则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、I-、Cl- B.Br-、Cl-、I-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
答案 A
解析 向甲中加入淀粉溶液和氯水,溶液变为橙色,应是溴水的颜色,则甲中必含有Br-,被Cl2置换生成了Br2,由此否定了C、D;再加丙溶液,颜色无明显变化,说明丙溶液中不含I-,否则加入后应被Br2所置换,生成I2,溶液应为蓝色,与题给条件不符,则丙溶液只能含有Cl-,I-必在乙溶液中。因此甲、乙、丙溶液依次含有Br-、I-、Cl-。
8.检验海带中碘元素的实验中,发生如下反应:2H++2I-+H2O2===I2+2H2O。下列对该反应的叙述中不正确的是( )
A.I2为氧化产物
B.H2O2既作氧化剂又作还原剂
C.氧化性强弱顺序为H2O2>I2
D.生成1 mol I2时转移2 mol电子
答案 B
解析 ,该反应中I2为氧化产物,H2O2作氧化剂,根据氧化性由强到弱的顺序为氧化剂>氧化产物,所以氧化性H2O2>I2;反应中每生成1 mol I2,转移2 mol电子。
[能力提升]
9.全球海水中溴的储藏量丰富,约占地球溴总储藏量的99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为65 mg·L-1。其工业提取方法有:
(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,再用空气将嗅吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有①________________________________________________________________________
(写出化学方程式);②3Br2+3CO===BrO+5Br-+3CO2↑;③BrO+5Br-+6H+===3Br2+3H2O。其中反应②中氧化剂是________;还原剂是________。
(2)空气吹出SO2吸收法。该方法基本同(1),只是将溴吹出后是用SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是________。下列可以用于海水中溴的萃取的溶剂是________(填序号)。
①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸
答案 (1)Cl2+2Br-===2Cl-+Br2 Br2 Br2
(2)Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4
(3)分液漏斗 ②
解析 工业上提取溴的原理:将氯气通入到富含溴离子的海水中,把溴置换出来,然后被某些溶液吸收,再提纯即可得到。Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,溴与二氧化硫反应的化学方程式:
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4。方法(3)是利用物理方法,用有机溶剂溶解,因为溴易溶于有机溶剂,作为海水中萃取溴的溶剂只能是②四氯化碳。
10.海水的综合利用可以制备金属镁,其流程如下图所示:
(1)Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?写出实验步骤:_______________________
________________________________________________________________________。
(2)实验室将粗盐制成精盐的过程中,溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的:
①溶解:________________________________________________________________________。
②过滤:________________________________________________________________________。
③蒸发:________________________________________________________________________。
答案 (1)加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤 (2)搅拌,加速固体溶解 引流,防止液体外溅 搅拌,防止因局部过热而使液体或晶体飞溅
解析 (1)为防止引入新杂质,可用MgCl2溶液将Ca(OH)2转化为Mg(OH)2,然后过滤洗涤得Mg(OH)2。
(2)溶解固体时使用玻璃棒是为了加速固体的溶解;在过滤时使用玻璃棒引流,可防止液体外溅;蒸发结晶过程中,使用玻璃棒搅拌,可防止因局部过热而使液体或晶体飞溅。
11.镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用________,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应________________。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是__________________________。
(3)试剂②选用________;其反应的离子方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
答案 (1)石灰乳 过量 (2)过滤 (3)盐酸 Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O (4)MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑
解析 (1)工业上常加入廉价的石灰乳使海水中的MgSO4转化为Mg(OH)2;为使MgSO4
完全转化为Mg(OH)2,应加入过量石灰乳。
(2)加入石灰乳产生Mg(OH)2,通过过滤将Mg(OH)2分离出来。
(3)用盐酸溶解Mg(OH)2,反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+===Mg2++2H2O。
(4)工业上电解熔融MgCl2制取Mg,反应的化学方程式为MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑。
[拓展探究]
12.空气吹出法工艺是目前“海水提溴”的最主要方法之一。其工艺流程如下:
(1)步骤③的离子方程式:________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)步骤⑤中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分离。分离仪器的名称是________。
(3)溴水混合物Ⅱ中溶有一定量的氯气,因此在步骤⑤中可将蒸馏产生的气体通过________(填试剂名称)溶液,以除去氯气。
(4)步骤⑤的蒸馏过程中,温度应控制在80~90 ℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理由是
________________________________________________________________________。
(6)提取溴单质,采用蒸馏“溴水混合物Ⅱ”而不是蒸馏“溴水混合物Ⅰ”,请说明原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO
(2)分液漏斗 (3)饱和溴化钠(或其他含Br-的盐类物质)
(4)温度过高,大量水蒸气被蒸出,溴蒸气中水增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低
(5)酸化可抑制Cl2、Br2与水反应
(6)将“溴水混合物Ⅰ”转变为“溴水混合物Ⅱ”是Br2的浓缩过程,可提高效率,减少能耗,降低成本
解析 占地球储量99%的溴分布在海洋中,从海水中提取溴,一般要经过浓缩、氧化、提取三个步骤。
步骤①的氯气氧化发生的反应是Cl2+2Br-===2Cl-+Br2,生成的溴仍溶解在海水中,怎样才能把溴提取出来呢?根据溴的沸点比水低的性质,可以鼓入热空气(步骤②),使它和热空气一起挥发出来,再用SO2吸收(步骤③):Br2+SO2+2H2O===4H++2Br-+SO,这样可以得到较大浓度的含Br-的溶液,进一步用氯气氧化(步骤④),得到Br2,然后蒸馏便得到了液溴。
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