Question

2．我國(guó)有較長(zhǎng)的海岸線，浩瀚的海洋是一個(gè)巨大的物質(zhì)資源和能量的寶庫(kù)．目前，世界各國(guó)都在研究如何充分利用海洋資源．全球海水中的溴的儲(chǔ)量豐富，約占地球溴總儲(chǔ)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(lái)，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：
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(lái)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(fèi)，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(gè)不同反應(yīng)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(gè)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(shí)所發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式H₂S+HDO=HDS+H₂O；工業(yè)上富集HDO的生產(chǎn)過(guò)程中，可以循環(huán)利用的一種物質(zhì)是H₂S．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)題干敘述可知氯氣和溴化鈉可以置換出溴單質(zhì)，其化學(xué)化學(xué)方程式為：Cl₂+2NaBr=2NaCl+Br₂；
③溴離子和溴酸根離子用硫酸酸反應(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)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(yīng)是硫酸和溴化氫；
（3）圖象分析，物質(zhì)的量減少的是反應(yīng)物，增加的是生成物；HDS中的氫原子可以繼續(xù)與HDO反應(yīng)，故H₂S可循環(huán)利用．

解答 解：（1）①依據(jù)題干敘述可知氯氣和溴化鈉可以置換出溴單質(zhì)，其化學(xué)化學(xué)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(yīng)，發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成單質(zhì)溴，反應(yīng)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(yīng)生成硫酸和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案為：Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（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；HDS中的氫原子可以繼續(xù)與HDO反應(yīng)，故H₂S可循環(huán)利用，
故答案為：H₂S+HDO=HDS+H₂O；  H₂S．

點(diǎn)評(píng) 本題考查海水資源的提取原理、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)，注意離子方程式書寫，掌握基礎(chǔ)，仔細(xì)審題是解題關(guān)鍵，題目難度中等．