Question

【題目】我國有較長的海岸線，浩瀚的海洋是一個巨大的物質(zhì)資源和能量的寶庫。目前，世界各國都在研究如何充分利用海洋資源。全球海水中的溴的儲量豐富，約占地球溴總儲量的99%，故溴有“海洋元素”之稱，海水中溴含量為65 mg·L－1。其工業(yè)提取法有：

（1）空氣吹出純堿吸收法。方法是將氯氣通入到富含溴離子的海水中，使溴置換出來，再用空氣將溴吹出，用純堿溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到單質(zhì)溴。該方法涉及的反應(yīng)有：

①_______________________________________ (寫出離子方程式)；

②3Br2＋3CO32—=BrO3—＋5Br－＋3CO2↑；

③_______________________________________ (寫出離子方程式)；

（2）空氣吹出SO2吸收法。該方法基本同（1），只是將吹出的溴用SO2溶液來吸收，使溴轉(zhuǎn)化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質(zhì)溴。寫出溴與二氧化硫反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）發(fā)生聚變的能量，足以保證人類上億年的能源消費，工業(yè)上可采用“硫化氫－水雙溫交換法”富集HDO。其原理是利用H2S、HDS、H2O和HDO四種物質(zhì)，在25℃和100℃兩種不同溫度下發(fā)生的兩個不同反應(yīng)得到較高濃度的HDO。下圖為“硫化氫－水雙溫交換法”所發(fā)生的兩個反應(yīng)中涉及的四種物質(zhì)在反應(yīng)體系中的物質(zhì)的量隨溫度的變化曲線。寫出100℃時所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式______；工業(yè)上富集HDO的生產(chǎn)過程中，可以循環(huán)利用的一種物質(zhì)是____。

Answer 1

【答案】（1）①Cl2＋2Br－＝Br2＋2Cl－ ③BrO3－+5Br－ + 6H+＝3Br2＋3H2O

（2）Br 2+SO2+2H2O＝4H++SO42-+2 Br – （3）H2S＋HDO＝HDS＋H2O； H2S（1分）

【解析】

試題分析：（1）氯氣有強氧化性，能氧化溴離子生成溴單質(zhì)，自身被還原生成氯離子，離子反應(yīng)方程式為：Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-；在酸性溶液中溴酸根能氧化溴離子生成單質(zhì)溴，反應(yīng)的離子方程式為BrO3－+5Br－ + 6H+＝3Br2＋3H2O；

（2）溴有氧化性，二氧化硫有還原性，在水溶液里，二氧化硫和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為Br 2+SO2+2H2O＝4H++SO42-+2 Br –；

（3）物質(zhì)的量減少的是反應(yīng)物，增加的是生成物，反應(yīng)物為H2S，HDO，生成物為HDS，H2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為H2S＋HDO＝HDS＋H2O；HDS中的氫原子可以繼續(xù)與HDO反應(yīng)，故H2S可循環(huán)利用。。