Question

2．我國有較長的海岸線，浩瀚的海洋是一個巨大的物質資源和能量的寶庫．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65mg•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，即可得到單質溴．該方法涉及的反應有：
①Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^- （寫出離子方程式）；
②3Br₂+3CO₃^2-═BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑；
③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O （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，使溴轉化為氫溴酸，然后再用氯氣氧化氫溴酸即得單質溴．寫出溴與二氧化硫反應的化學方程式Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr．
（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，在25℃和100℃兩種不同溫度下發(fā)生的兩個不同反應得到較高濃度的HDO．如圖為“硫化氫-水雙溫交換法”所發(fā)生的兩個反應中涉及的四種物質在反應體系中的物質的量隨溫度的變化曲線．寫出100℃時所發(fā)生的反應的化學方程式H₂S+HDO=HDS+H₂O；工業(yè)上富集HDO的生產過程中，可以循環(huán)利用的一種物質是H₂S．

Answer 1

分析 （1）①依據題干敘述可知氯氣和溴化鈉可以置換出溴單質，其化學化學方程式為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂；
③溴離子和溴酸根離子用硫酸酸反應，發(fā)生氧化還原反應生成單質溴；
（2）溴有氧化性，二氧化硫有還原性，溴與二氧化硫在水溶液中發(fā)生氧化還原反應是硫酸和溴化氫；
（3）圖象分析，物質的量減少的是反應物，增加的是生成物；HDS中的氫原子可以繼續(xù)與HDO反應，故H₂S可循環(huán)利用．

解答 解：（1）①依據題干敘述可知氯氣和溴化鈉可以置換出溴單質，其化學化學方程式為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂，離子方程式為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-，
故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；
②溴離子和溴酸根離子用硫酸酸反應，發(fā)生氧化還原反應生成單質溴，反應的離子方程式為：BrO₃^--+5Br^-+6H⁺═3Br₂+3H₂O，
故答案為：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)生氧化還原反應生成硫酸和氫溴酸，反應的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（3）物質的量減少的是反應物，增加的是生成物，反應物為H₂S，HDO，生成物為HDS，H₂O；HDS中的氫原子可以繼續(xù)與HDO反應，故H₂S可循環(huán)利用，
故答案為：H₂S+HDO=HDS+H₂O；  H₂S．

點評 本題考查海水資源的提取原理、氧化還原反應等知識，注意離子方程式書寫，掌握基礎，仔細審題是解題關鍵，題目難度中等．