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：

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____________。

（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）發生聚變的能量，足以保證人類上億年的能源消費，工業上可采用“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℃兩種不同溫度下發生的兩個不同反應得到較高濃度的HDO。下圖為“硫化氫－水雙溫交換法”所發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℃時所發生的反應的化學方程式______；工業上富集HDO的生產過程中，可以循環利用的一種物質是____。

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，自身被還原生成氯離子，離子反應方程式為：Cl2+2Br-＝Br2+2Cl-；在酸性溶液中溴酸根能氧化溴離子生成單質溴，反應的離子方程式為BrO3－+5Br－ + 6H+＝3Br2＋3H2O；

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

（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，反應的化學方程式為H2S＋HDO＝HDS＋H2O；HDS中的氫原子可以繼續與HDO反應，故H2S可循環利用。。