Question

20．查閱資料知：Br₂的沸點為58.8℃，密度為3.119g•cm^-3微溶于水，有毒．
Ⅰ．（1）常溫下，單質(zhì)溴通常呈液態(tài)，保存時通常在盛溴的試劑瓶中加入少量水．
Ⅱ．工業(yè)生產(chǎn)中，海水提取溴常用空氣吹出法．其生產(chǎn)流程可用如圖表示：

某化學實驗小組模擬該法設(shè)計了如下實驗裝置（夾持裝置略去）從濃縮的海水中提取液溴

實驗步驟如下：
①關(guān)閉活塞b、d，打開活塞a、c，向A中緩慢通入Cl₂至反應結(jié)束；
②關(guān)閉a、c，打開b、d，向A中鼓入足量熱空氣；
③關(guān)閉b，打開a，再通過A向B中通入足量的Cl₂；
④將B中所得液體進行蒸餾，收集液溴．
（2）當觀察到A中液面上方出現(xiàn)黃綠色（實驗現(xiàn)象）即可判斷步驟①中反應已經(jīng)結(jié)束．
（3）X試劑可以是d（填序號），尾氣處理選用c（填序號）．
a．H₂O    b．飽和食鹽水    c．氫氧化鈉溶液    d．飽和Na₂SO₃溶液
B中X試劑發(fā)生反應的離子方程式為Br₂+H₂O+SO₃^2-=2Br^-+SO₄^2-+2H⁺．
（4）蒸餾時應該選擇①③⑤⑥⑦，操作中應控制的關(guān)鍵實驗條件為控制溫度在59℃．

Ⅲ．該實驗小組利用制得的單質(zhì)溴研究H₂與Br₂生成HBr的反應，實驗裝置如下：

（5）E裝置可用來檢驗反應產(chǎn)物HBr，則D裝置的作用是除去未反應完的溴蒸氣．若要檢驗E中收集的HBr，圖示裝置檢驗HBr時還不夠完善，請結(jié)合原有實驗裝置予以改進：在D與E之間增加一盛有CCl₄的洗氣裝置．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）依據(jù)溴在常溫下為液態(tài)，易揮發(fā)，密度大于水，微溶于水的物理性質(zhì)解答；
Ⅱ．（2）氯氣與溴離子反應生成溴單質(zhì)，當反應完成時，過量的氯氣聚集與A中液面上方；
（3）溴、氯氣都有毒，可用堿液吸收；
氯氣與溴均能夠與氫氧化鈉反應生成鹵化鈉和次鹵酸鈉和水；
（4）依據(jù)蒸餾實驗裝置選擇合適的儀器，蒸餾實驗依據(jù)的液體的沸點不同分離物質(zhì)；
Ⅲ．（5）反應生成的溴化氫中混有溴，檢驗溴化氫前需要除掉溴單質(zhì)，避免干擾檢驗結(jié)果；根據(jù)溴化氫不溶于四氯化碳而溴易溶于四氯化碳設(shè)計方案．

解答 解：Ⅰ．（1）溴在常溫下為液態(tài)，液溴易揮發(fā)，密度大于水，微溶于水，所以保存時通常在盛溴的試劑瓶中加入少量水進行水封，
故答案為：液；水；
Ⅱ．（2）氯氣與溴離子反應生成溴單質(zhì)，當反應完成時，A中液面上方出現(xiàn)黃綠色，
故答案為：黃綠色；
（3）溴能夠與亞硫酸鈉反應生，可以用飽和亞硫酸鈉溶液吸收溴；溴、氯氣都有毒，可用堿液吸收；溴與亞硫酸鈉溶液反應的離子方程式為：Br₂+H₂O+SO₃^2-=2Br^-+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：d；c；Br₂+H₂O+SO₃^2-=2Br^-+SO₄^2-+2H⁺；
（4）蒸餾操作的主要儀器是：帶鐵圈的鐵架臺，酒精燈，石棉網(wǎng)，蒸餾燒瓶，溫度計，冷凝管，牛角管，錐形瓶，所以選擇的儀器有：①③⑤⑥⑦；
蒸餾實驗依據(jù)的液體的沸點不同分離物質(zhì)，所以實驗中應控制的關(guān)鍵實驗條件為溫度，Br₂的沸點為58.78℃，則應該控制溫度在59℃，
故答案為：①③⑤⑥⑦； 控制溫度在59℃；
Ⅲ．（5）生成的溴化氫中混有溴蒸氣，由于溴的沸點較低，通過裝置D可以除去溴化氫中的溴蒸氣；由于裝置D無法完全除去溴化氫中的溴單質(zhì)，所以該方案不嚴密，應該在D與E之間增加一盛有CCl₄的洗氣裝置，確保將溴化氫中的溴完全除去，
故答案為：除去未反應完的溴蒸氣；在D與E之間增加一盛有CCl₄的洗氣裝置．

點評 本題考查了物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計與評價，題目難度中等，熟練掌握化學實驗基本操作方法及物質(zhì)分離與提純方案的設(shè)計原理為解答關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學實驗能力．