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)、無色液體．
根據(jù)上述流程回答下列問題：
（1）反應室①中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）反應室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．于是甲乙兩同學設計了實驗加以探究：
①甲同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含F(xiàn)e³⁺，則用于證明該假設所用的試劑為

 

，若假設成立可觀察到的現(xiàn)象為

 

．
②乙同學假設工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為

 

，其用于證明該假設成立的方法為

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：流程分析：反應室①中發(fā)生反應 SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會反應生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過濾得硫酸鋇沉淀和無色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強氧化性，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，應是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應是過濾；
（4）粗品中可能含有為反應的Br₂，應除去Br₂；
（5）用KSCN溶液檢驗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；

解答： 解：流程分析：反應室①中發(fā)生反應 SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會反應生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過濾得硫酸鋇沉淀和無色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，反應方程式為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，應是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應是過濾，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的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反應完的溴，故答案為：除去粗品中未反應完的溴；
（5）①用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，取少許溶液滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明氫溴酸呈淡黃色是因為含F(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，證明該假設成立的方法：用玻璃棒蘸取制得的氫溴酸，點在濕潤淀粉KI試紙上變藍（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，點在濕潤淀粉KI試紙上變藍（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．

點評：本題以制備氫溴酸為載體，考查學生對工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純等基本操作、離子檢驗、物質(zhì)性質(zhì)等，難度中等，是對知識的綜合運用，需學生具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力．