Question

氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途．下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸粗品及精制的流程：

已知：Br₂是易揮發(fā)、深紅棕色的液體；氫溴酸是易揮發(fā)、無(wú)色液體．
根據(jù)上述流程回答下列問題：
（1）反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）反應(yīng)室①使用冰水的目的

 

．
（3）操作I的名稱

 

，操作Ⅱ用到的玻璃儀器有

 

．
（4）反應(yīng)室②中加入Na₂SO₃的目的是

 

．
（5）工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸帶有淡淡的黃色．于是甲乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)加以探究：
①甲同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹現(xiàn)e³⁺，則用于證明該假設(shè)所用的試劑為

 

，若假設(shè)成立可觀察到的現(xiàn)象為

 

．
②乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)?div id="e2w6gg2" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

，其用于證明該假設(shè)成立的方法為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：流程分析：反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng) SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應(yīng)室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會(huì)反應(yīng)生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過濾得硫酸鋇沉淀和無(wú)色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr；
（2）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，Br₂和HBr揮發(fā)；
（3）由工藝流程可知，操作Ⅰ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過濾；
（4）粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，應(yīng)除去Br₂；
（5）用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色；
由工藝流程可知，溶液中可能含有Br₂，可以用CCl₄萃取方法檢驗(yàn)；

解答： 解：流程分析：反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng) SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應(yīng)室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會(huì)反應(yīng)生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過濾得硫酸鋇沉淀和無(wú)色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，反應(yīng)方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄；
（2）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，Br₂和HBr易揮發(fā)，使用冰水，降低體系溫度，防止Br₂和HBr揮發(fā)，使反應(yīng)完全，故答案為：Br₂和HBr揮發(fā)；
（3）由工藝流程可知，操作Ⅰ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過濾，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯；故答案為：蒸餾，漏斗、玻璃棒、燒杯；
（4）粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反應(yīng)完的溴，故答案為：除去粗品中未反應(yīng)完的溴；
（5）①用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe³⁺，取少許溶液滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，說(shuō)明氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹現(xiàn)e³⁺．故答案為：KSCN溶液；溶液變成血紅色；
②由工藝流程可知，溶液中可能含有Br₂，證明該假設(shè)成立的方法：用玻璃棒蘸取制得的氫溴酸，點(diǎn)在濕潤(rùn)淀粉KI試紙上變藍(lán)（或用膠頭滴管取制得的氫溴酸于試管中，滴加CCl₄、振蕩、靜止，下層呈橙紅色），證明因含Br₂而顯黃色；故答案為：含有Br₂；用玻璃棒蘸取制得的氫溴酸，點(diǎn)在濕潤(rùn)淀粉KI試紙上變藍(lán)（或用膠頭滴管取制得的氫溴酸于試管中，滴加CCl₄、振蕩、靜止，下層呈橙紅色），證明因含Br₂而顯黃色．

點(diǎn)評(píng)：本題以制備氫溴酸為載體，考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純等基本操作、離子檢驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)等，難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力．