Question

我國有較長的海岸線，浩瀚的海洋是一個巨大的物質(zhì)資源和能量寶庫．目前，世界各國都在研究如何充分利用海洋資源．
（1）如圖1，在電場中利用膜技術(shù)（陽離子交換膜只允許陽離子通過，陰離子交換膜只允許陰離子通過）淡化海水，該方法稱為電滲析法．
①圖1中膜a應(yīng)選擇______膜；
②電滲析法還可以用來處理電鍍廢液，寫出用該方法處理含硫酸銅廢液時（使用惰性電極）所發(fā)生的電極反應(yīng)：陰極______
陽極______
（2）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：
（I）空氣吹出純堿吸入法．該法是將氯氣通入到含溴離子的海水中，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______（寫出化學(xué)反應(yīng)的離子方程式）
②3Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑
③BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O
其中反應(yīng)中③的氧化劑是______，還原劑是______．
（II）溶劑萃取法．該法是利用單質(zhì)溴在水中和萃取劑中溶解度不同的原理來進(jìn)行的．實驗室中萃取用到的主要玻璃儀器名稱是______．下列可以用于從海水中萃取溴的試劑是______（填編號）．①乙醇 ②四氯化碳 ③硝酸．
（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． 如圖2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】分析：（1）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過；
②在陰極上陽離子放電，在陽極上陰離子放電；
（2）（I）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；氧化劑是化合價降低的物質(zhì)；還原劑是化合價升高的物質(zhì)；
（II）根據(jù)萃取用到的儀器解題；根據(jù)萃取時萃取劑的選擇應(yīng)符合下列條件：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中要大；萃取劑與原溶劑不相溶；萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)；
（3）物質(zhì)的量減少的是反應(yīng)物，增加的是生成物．
解答：解：（1）①陰離子交換膜只允許陰離子自由通過，陽離子交換膜只允許陽離子自由通過，隔膜A和陽極相連，陽極是陰離子放電，所以隔膜A是陰離子交換膜，
故答案為：陰離子交換膜； 
②溶液中共有4中離子Cu²⁺，H⁺，，在陰極上陽離子放電，放電順序：Cu²⁺＞H⁺，故答案為：2Cu²⁺+4e^-=2Cu； 在陽極上陰離子放電，放電順序：OH^-＞SO₄^2-，
故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O．
（2）（I）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；氧化劑是化合價降低的物質(zhì)，BrO₃^-由正五價降為0價；還原劑是化合價升高的物質(zhì)，Br^-由正五價升為0價，故答案為：Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-；BrO₃^-；Br^-； 
（II）萃取主要用到分液漏斗，燒杯；溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中要大；萃取劑與原溶劑不相溶；萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)，四氯化碳符合題意，
故答案為：分液漏斗，燒杯；②；
（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．
點評：本題考查電解池，氧化還原反應(yīng)，萃取等基本操作，平時注意電極反應(yīng)式的書寫．