Question

某研究性學習小組探究溴的制備及提純
●資料收集

溴	物理性質	暗紅色液體，剌激性氣味．室溫下易揮發(fā)．熔點-7.2℃，沸點59.1℃．密度2.928g?cm-3．稍溶于冷水．
	化學性質	溶于水生成次溴酸

●溴的制備
現(xiàn)只有下列試劑：溴化鉀、MnO₂、濃鹽酸、稀硫酸、濃硫酸
（1）寫出制取溴的化學方程式：

 

．
如圖1所示現(xiàn)只有下列儀器：（石棉網(wǎng)、導管、鐵架臺、塞子等略去）

（2）根據(jù)反應原理，制備和收集溴應該選擇的儀器有：

 

（填字母序號）．
●溴的提純
實驗室用蒸餾法提純液溴，裝置如圖2所示．
（3）蒸餾裝置都用磨口玻璃器具，而不用橡膠管和橡膠塞連接，是因為

 

．
（4）裝置4的作用是

 

．
（5）要想除去液溴中少量Cl₂，可在液溴中加入

 

（填序號）后再分液分離即可．
①48%的氫溴酸     ②濃NaOH溶液    ③飽和KI溶液．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）利用濃硫酸和溴化鉀反應得到的溴化氫被二氧化錳氧化生成溴單質，二氧化錳被還原為硫酸錳，結合原子守恒配平寫出反應的化學方程式；
（2）制備溴單質利用固體和液體加熱反應，需要的儀器為燒瓶，分液漏斗，酒精燈，分離溴單質利用蒸餾裝置需要蒸餾燒瓶，冷凝管，接引管，錐形瓶，由于溴單質是易揮發(fā)的非金屬單質，為防止揮發(fā)把錐形瓶放到冰水混合物中收集得到；
（3）依據(jù)溴單質具有強氧化性能腐蝕橡膠管分析判斷；
（4）裝置4是安全瓶；
（5）除去液溴中少量Cl₂，需要氯氣反應，溴單質不能反應；
①48%的氫溴酸和氯氣反應生成溴單質；
②濃NaOH溶液和氯氣、溴單質都發(fā)生反應；  
③飽和KI溶液和氯氣、溴單質都反應；

解答： 解：（1）分析試劑：溴化鉀、MnO₂、濃鹽酸、稀硫酸、濃硫酸，得到溴單質，需要氧化劑把溴離子氧化為溴單質，反應在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應，所以選擇試劑溴化鉀、MnO₂、濃硫酸加熱反應得到，或二氧化錳和濃鹽酸反應生成氯氣，氯氣和溴化鉀反應生成，反應的化學方程式為：2KBr+MnO₂+2H₂SO₄（濃）

△   .

K₂SO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O；或MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，Cl₂+2KBr=2KCl+Br₂ ；
故答案為：2KBr+MnO₂+2H₂SO₄（濃）

△   .

K₂SO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O；或MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O，Cl₂+2KBr=2KCl+Br₂ ；
（2）制備溴單質利用固體和液體加熱反應，需要的儀器為燒瓶，分液漏斗，酒精燈，分離溴單質利用蒸餾裝置需要蒸餾燒瓶，冷凝管，接引管，錐形瓶，由于溴單質是易揮發(fā)的非金屬單質，為防止揮發(fā)把錐形瓶放到冰水混合物中收集得到，需要的儀器為：A、C、D、E、G、H、I；
故答案為：A、C、D、E、G、H、I；
（3）蒸餾裝置都用磨口玻璃器具，而不用橡膠管和橡膠塞連接，是因為溴單質具有強氧化性，腐蝕橡膠塞；
故答案為：溴會腐蝕橡膠；
（4）分析裝置圖可知裝置4是為了防止倒吸起到安全瓶的作用；
故答案為：防倒吸；
（5）除雜原則是除去雜質不能引入新的雜質，不能和被提純的物質發(fā)生反應；
①48%的氫溴酸和氯氣反應生成溴單質，溴單質和氫溴酸不反應，可以除去，故①正確；
②濃NaOH溶液和氯氣、溴單質都發(fā)生反應，不能作為除雜的方法，故②錯誤；  
③飽和KI溶液中碘離子具有還原性，和氯氣、溴單質都反應，不能作為除雜試劑，故③錯誤；
故答案為：①；

點評：本題考查了實驗室制備物質的方法和裝置選擇，物質性質的分析應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．