Question

11．“氫能”是未來最理想的新能源．
（1）某化學(xué)家根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想，設(shè)計(jì)了如下制備H₂的反應(yīng)步驟：
①CaBr₂+H₂O$\frac{\underline{\;750℃\;}}{\;}$CaO+2HBr   
②2HBr+Hg$\frac{\underline{\;100℃\;}}{\;}$HgBr₂+H₂↑
③HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$HgO+CaBr₂
④2HgO$\frac{\underline{\;500℃\;}}{\;}$2Hg+O₂↑    
⑤2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O
請你根據(jù)“原子經(jīng)濟(jì)”的思想完成上述步驟③的化學(xué)方程式：HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$HgO+CaBr₂．并根據(jù)“綠色化學(xué)”的思想評估該方法制H₂的主要缺點(diǎn)：循環(huán)過程需要很高的能量，且用重金屬汞，會(huì)產(chǎn)生污染．
（2）利用核能把水分解制氫氣，是目前正在研究的課題．如圖是其中的一種流程，其中用了過量的碘．

完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：反應(yīng)①SO₂+I₂+2H₂O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H₂SO₄+2HI；反應(yīng)②2H₂SO₄═2SO₂↑+O₂↑+2H₂O．此法制取氫氣的最大優(yōu)點(diǎn)是SO₂和I₂循環(huán)使用，避免了污染環(huán)境．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)分析，反應(yīng)是原材料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放；
（2）根據(jù)反應(yīng)①②寫出反應(yīng)化學(xué)方程式，根據(jù)制備氫氣的過程使用的物質(zhì)、能量的消耗、環(huán)境的污染污染等方面進(jìn)行分析．

解答 解：（1）理想的原子經(jīng)濟(jì)性反應(yīng)是原材料分子中的原子全部轉(zhuǎn)變成所需產(chǎn)物，不產(chǎn)生副產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)零排放．原子利用率是指反應(yīng)物中的所有原子進(jìn)入期望產(chǎn)物中的百分比，綠色化學(xué)的特征之一是提高原子用率，盡量達(dá)到100%，根據(jù)原子經(jīng)濟(jì)，可知最終反應(yīng)為：2H₂O═2H₂↑+O₂↑，根據(jù)蓋斯定律將（①+②+③）×2+④，可知反應(yīng)③為HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$HgO+CaBr₂；該方法中需要750℃，消耗能量高，且有重金屬污染，
故答案為：HgBr₂+CaO$\frac{\underline{\;250℃\;}}{\;}$HgO+CaBr₂；循環(huán)過程需要很高的能量，且使用重金屬汞，產(chǎn)生污染；
（2）由制備氫氣的過程可知，反應(yīng)①發(fā)生的反應(yīng)是：SO₂+I₂+2H₂O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H₂SO₄+2HI，反應(yīng)②是H₂SO₄分解為了SO₂、O₂和H₂O，故發(fā)生的反應(yīng)為：2H₂SO₄═2SO₂↑+O₂↑+2H₂O，用該法制取氫氣最大的優(yōu)點(diǎn)是：SO₂和I₂循環(huán)使用，避免了污染環(huán)境；
故答為：SO₂+I₂+2H₂O$\frac{\underline{\;100-120℃\;}}{\;}$H₂SO₄+2HI；2H₂SO₄═2SO₂↑+O₂↑+2H₂O；SO₂和I₂循環(huán)使用，避免了污染環(huán)境．

點(diǎn)評 本題考查熱化學(xué)方程式的書寫、化學(xué)方程式的書寫等知識，綜合性強(qiáng)，難度中等．