Question

【題目】下圖所示是以海水為原料，獲得某產(chǎn)物的工藝流程圖。已知在吸收塔中，溶液的pH顯著減小。試回答下列問題：

（1）圖中兩次氯化的作用是否相同________(選填“是”或“否”)。

（2）吸收塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________，第2次氯化的離子方程式為_________________________________________________。

（3）資料證實(shí)，在酸性介質(zhì)中，第1次氯化過程中可用氧氣或空氣替代。但在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中為什么不用更廉價的空氣替代氯氣________________________。

（4）本工藝的處理方法可簡單概括為“空氣吹出、X氣體吸收、氯化”。某同學(xué)認(rèn)為在工業(yè)生產(chǎn)過程中對第1次氯化液直接蒸餾也可得到產(chǎn)物，不必進(jìn)行上述過程，請對該同學(xué)的說法作出正確的評價___________________________。

Answer 1

【答案】是 Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr 2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－ 若用廉價的空氣替代Cl2進(jìn)行第1次氯化，反應(yīng)的離子方程式為4Br－＋O2＋4H＋＝2Br2＋2H2O，則反應(yīng)時需要將大量的鹽鹵(濃度不大)酸化反應(yīng)后又要將廢液中和才能排放，在經(jīng)濟(jì)上不合算 第一次氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高，“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個溴的富集過程，以提高其濃度，減少能源的消耗

【解析】

本工藝流程是海水中Br－被Cl2氧化，然后用熱空氣吹出，根據(jù)題中信息，吸收塔內(nèi)溶液pH顯著減小，可確定氣體X是SO2，吸收塔內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr，生成的Br－再被Cl2氧化，生成的Br2用蒸氣蒸出，再冷凝得到液態(tài)溴。

（1）圖中兩次氯化的作用相同，均起到了氧化劑的作用；

（2）吸收塔中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Br2＋SO2＋2H2O＝H2SO4＋2HBr，第2次氯化的離子方程式為2Br－＋Cl2＝Br2＋2Cl－；

（3）若用廉價的空氣替代Cl2進(jìn)行第1次氯化，反應(yīng)的離子方程式為4Br－＋O2＋4H＋＝2Br2＋2H2O，則反應(yīng)時需要將大量的鹽鹵(濃度不大)酸化反應(yīng)后又要將廢液中和才能排放，在經(jīng)濟(jì)上不合算，因此在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中不用更廉價的空氣替代氯氣；

（4）第一次氯化后的海水雖然含有溴單質(zhì)，但濃度低，如果直接蒸餾原料，產(chǎn)品成本高，“空氣吹出、SO2吸收、氯化”的過程實(shí)際上是一個溴的富集過程，以提高其濃度，減少能源的消耗。