Trong công nghiệp cũng như phòng thí nghiệm, Br2 có thể được điều chế bằng phương pháp dùng Cl2 oxid hoá ion Br– trong dung dịch muối. Công nghiệp hoá học đều chế Br2 từ nước biển (chứa bromine ở dạng NaBr) theo quy trình sau: sục khí Cl2 vào nước biển đã được acid hoá bằng dung dịch H2SO4, sau đó chưng cất thu được Br2 sạch.
a) Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế Br2.
b) Nêu vai trò của H2SO4.
c) Br2 lỏng hay hơi đều rất độc. Khi làm thí nghiệm, do sơ suất một học sinh làm đổ một lượng Br2 lỏng. Đề xuất một hoá chất thông dung để xử lý Br2 bị đổ ra, viết phương trình hoá học để giải thích.
Câu trả lời tốt nhất
a. Phản ứng điều chế: NaBr + Cl2 → NaCl + Br2
b. Br- trong nước biển với lượng rất nhỏ, do đó phải dùng Cl2 dư và xảy ra phản ứng phụ:
Br2 + 5Cl2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3
H2SO4 được thêm vào để chuyển HBrO3 trở lại thành Br2:
2HBrO3 + 10NaBr + 5H2SO4 → 6Br2 + 5Na2SO4 + 6H2O
H2SO4 cung cấp H+ cũng làm 2 cân bằng sau chuyển dịch sang chiều nghịch (ngăn Cl2, Br2 phản ứng với H2O) và làm giảm độ tan của Cl2, Br2 trong nước:
Cl2 + H2O ⇋ HCl + HClO
Br2 + H2O ⇋ HBr + HBrO
c. Để xử lý Br2 lỏng bị đổ ra có thể dùng vôi, NaOH:
2Ca(OH)2 + 2Br2 → CaBr2 + Ca(BrO)2 + 2H2O
Br2 + 2NaOH → NaBr + NaBrO + H2O