Question

【題目】氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛的用途。下圖是工業(yè)制備氫溴酸粗品并精制的流程：（沸點(diǎn)：Br2：58.5℃；HBr：－66.8℃；H2SO4：338℃）

（1）混合①中反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。

（2）混合①中不直接用水而使用冰水的目的是________________________。

（3）操作b適用于______混合物的分離（填序號）。

A．固體和液體 B．固體和固體 C．互不相溶的液體 D．互溶的液體

（4）混合②中加入亞硫酸鈉的目的是__________________。

（5）純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體，但工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸（工業(yè)氫溴酸）常帶有黃色，甲同學(xué)猜測可能是含有Fe3＋，乙同學(xué)猜測可能是含有Br2。請寫出證實(shí)乙同學(xué)猜想的實(shí)驗(yàn)方法是________________________。

（6）若起始使用m kg溴單質(zhì)作原料，完成生產(chǎn)后，得到精制氫溴酸溶液250 L。取2.5 mL精制溶液稀釋，在稀釋液中加入足量的硝酸銀溶液充分反應(yīng)，若充分反應(yīng)后得到n g淡黃色沉淀，則單質(zhì)溴的利用率為__________。

Answer 1

【答案】SO2＋Br2＋2H2O = 4H＋＋2Br－＋SO42－ 降低體系溫度，防止溴揮發(fā)，提高原料的利用率 D 除去粗品中的溴 取樣品加入少量苯，振蕩后觀察上層是否有橙黃色 2000n/47m×100%

【解析】

本題的流程比較直觀，先利用的還原性來制備，后利用 “不揮發(fā)性酸制取易揮發(fā)性酸”的原理蒸餾出，再進(jìn)行一系列的提純即可，難度一般。

（1）混合①即二氧化硫和單質(zhì)溴之間的氧化還原反應(yīng)，注意氣體不能拆：；

（2）溴是一種容易揮發(fā)的液體，因此用冰水來作反應(yīng)介質(zhì)可以有效減輕溴的揮發(fā)，提高原料利用率；

（3）操作b將精制的氫溴酸與混合溶液分離，再結(jié)合題干給的沸點(diǎn)可知，操作b是蒸餾操作，常常用來分離多種互溶且沸點(diǎn)相差較大的液體，因此選D；

（4）亞硫酸鈉具有還原性，結(jié)合題干給的沸點(diǎn)可知單質(zhì)溴沸點(diǎn)較低，在蒸餾時會混入產(chǎn)品中，因此可加入亞硫酸鈉來通過氧化還原的方法除去單質(zhì)溴；

（5）若要證實(shí)溶液中是否有單質(zhì)溴，最簡單的方法是取少量產(chǎn)品加入苯，振蕩后若上層苯相中有橙黃色，則可證明產(chǎn)品中有單質(zhì)溴；

（6）n克淡黃色沉淀即mol溴化銀，2.5mL溶液中有mol溴化銀，因此250L精制氫溴酸中就有mol溴離子，這些產(chǎn)品中的溴一共重kg，因此利用率為，化簡即可。