Question

7．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)制備氫溴酸粗品并精制流程：

根據(jù)上述流程回答下列問題：
（1）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名稱分別是過濾、蒸餾．
（2）混合①中使用冰水的目的是降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全．
（3）操作Ⅲ一般適用于分離d（填字母）混合物．
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Na₂SO₃時(shí)發(fā)生的離子反應(yīng)方程式SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-．
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如何確定加入的Ba（OH）₂已充足取反應(yīng)后的上層清液少許于試管中，滴加氫氧化鋇溶液，若無沉淀證明試劑加入已充分．
（6）純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體，但實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸（工業(yè)氫溴酸）帶有淡淡的黃色，于是甲乙同學(xué)設(shè)計(jì)了簡單實(shí)驗(yàn)加以探究：
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KSCN溶液，若假設(shè)成立，可觀察到的現(xiàn)象為溶液變成紅色．
乙同學(xué)假設(shè)工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因?yàn)楹�有Br₂，其用于證明該假設(shè)所用的試劑為CCl₄，選取該類型試劑的原則有AC．
A．該試劑與原溶劑及溶質(zhì)不反應(yīng)      B．該試劑的密度比原溶劑大
C．該試劑與原溶劑不互溶               D．該試劑比原溶劑更易溶解HBr．

Answer 1

分析 反應(yīng)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)②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會反應(yīng)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）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，分離互溶的液體采用蒸餾方法；
（2）溴有毒，且易揮發(fā)；
（3）互溶的液體采用蒸餾方法；
（4）混合②中加入Na₂SO₃，亞硫酸鈉具有還原性，能將強(qiáng)氧化劑還原；
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如果加入的Ba（OH）₂已充足，則溶液中不存在硫酸根離子，該實(shí)驗(yàn)中可以用氫氧化鋇檢驗(yàn)硫酸根離子；
（6）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)，萃取劑和原溶劑不互溶，萃取劑和溶質(zhì)不反應(yīng)，且溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度．

解答 解：反應(yīng)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)②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會反應(yīng)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）分離難溶性固體和溶液采用過濾方法，操作II是分離硫酸鋇沉淀和溶液，應(yīng)該采用過濾方法；
分離互溶的液體采用蒸餾方法，操作III是分離互溶的混合溶液和氫溴酸，采用蒸餾方法，
故答案為：過濾；蒸餾；
（2）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，溴易揮發(fā)，使用冰水，降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全．
故答案為：降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全；
（3）操作III是蒸餾，互溶的液體采用蒸餾方法，是利用物質(zhì)沸點(diǎn)不同分離提純物質(zhì)，故答案為：d；
（4）混合②中加入Na₂SO₃，亞硫酸鈉具有還原性，能將強(qiáng)氧化劑溴還原生成溴離子，離子方程式為SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-，
故答案為：SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-；
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如果加入的Ba（OH）₂已充足，則溶液中不存在硫酸根離子，該實(shí)驗(yàn)中可以用氫氧化鋇檢驗(yàn)硫酸根離子，其檢驗(yàn)方法為：取反應(yīng)后的上層清液少許于試管中，滴加氫氧化鋇溶液，若無沉淀證明試劑加入已充分，
故答案為：取反應(yīng)后的上層清液少許于試管中，滴加氫氧化鋇溶液，若無沉淀證明試劑加入已充分；
（6）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)，可以用CCl₄萃取方法檢驗(yàn)，萃取劑和原溶劑不互溶，萃取劑和溶質(zhì)不反應(yīng)，且溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度大于在原溶劑中的溶解度，
故答案為：含有Br₂；AC．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，涉及物質(zhì)檢驗(yàn)、萃取劑的選取、氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)分離和提純等知識點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生對化學(xué)工藝流程圖的分析、判斷及對元素化合物知識的靈活運(yùn)用，明確物質(zhì)性質(zhì)及其差異性、物質(zhì)分離提純方法等知識點(diǎn)是解本題關(guān)鍵，注意流程圖中發(fā)生的反應(yīng)、各物質(zhì)中溶質(zhì)成分及分離方法，題目難度不大．