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)溴在元素周期表中位于______周期,______族.
(2)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,其原因是______.
(3)步骤④的离子方程式:______.
(4)步骤⑥的蒸馏过程中,溴出口温度要控制在80-900C.温度过高或过低都不利于生产,请解释原因:______.
(5)步骤⑧中溴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______,分离时液溴从分离器的______(填“上口”或“下口”)排出.
(6)不直接用含溴的海水进行蒸馏得到液溴,而要经过“空气吹出、SO2吸收、氧化”的原因是______.
(1)因溴在氯的下一周期,与氯在同一主族,所以溴在周期表中位于第4周期VIIA族,故答案为:第四,VIIA;
(2)氯气、溴单质与水之间能发生反应,用硫酸酸化,使氯气、溴单质和水的化学平衡左移,可提高Cl2的利用率,也能减少溴单质与水的反应,故答案为:酸化可抑制Cl2、Br2与水反应;
(3)因SO2和氯气、水反应生成硫酸和氢溴酸:Br2+SO2+2H2O=2HBr+H2SO4,故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-;
(4)在溴水中,溴的沸点是58.5°C,水的是100°C,温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低,
故答案为:温度过高,大量水蒸气随之排出,溴气中水分增加;温度过低,溴不能完全蒸出,产率低;
(5)因液溴与溴水不相溶,用分液漏斗分离,液溴在下层,从下口放出;故答案为:分液漏斗;下口;
(6)海水中溴离子的含量较少,在海水提取溴之前,必须进行海水浓缩,:“空气吹出、SO2吸收、氯化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程,与直接蒸馏含Br2海水相比效率更高,消耗能源少,成本降低;
故答案为:氧化后的海水虽然含有溴单质,但浓度低,如果直接蒸馏原料,产品成本高,“空气吹出、SO2吸收、氧化”的过程实际上是一个Br2的浓缩过程;