Question

【題目】溴化亞鐵是聚合反應(yīng)中常用的一種催化劑，易潮解變質(zhì)，800℃以上可升華，高溫時(shí)FeBr3 會快速分解為FeBr2。某校同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)用干燥的HBr 與Fe 反應(yīng)制備少量FeBr2，實(shí)驗(yàn)裝置如下(部分夾持裝置已省略)，請回答相關(guān)問題：

（1）儀器 M 名稱是___，裝置④中主要的化學(xué)方程式為__________。

（2）裝置⑥的作用是___，逸出的氣體主要是_____(填化學(xué)式)。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要關(guān)閉熱源并繼續(xù)通入N2一段時(shí)間，此時(shí)通N2的目的是____。

（4）將濃磷酸換成濃硫酸同樣能制得 HBr，但反應(yīng)過程中圓底燒瓶內(nèi)的溶液變?yōu)槌赛S色。

①濃磷酸和濃硫酸均能用于制 HBr 的原因是硫酸和磷酸都具有___（填選項(xiàng)字母）。

a．脫水性 b．強(qiáng)氧化性 c．難揮發(fā)性

②溶液變橙黃色是因?yàn)榘l(fā)生了副反應(yīng)____(寫化學(xué)方程式)。

③濃磷酸換成濃硫酸對產(chǎn)品純度____ (填“有”或“沒有”)影響，理由是__

Answer 1

【答案】分液漏斗 Fe + 2HBr ＝FeBr2 + H2 吸收未反應(yīng)的 HBr，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置 H2 和 N2 使裝置中殘留的 HBr 被充分吸收，避免造成污染 c 2NaBr+2H2SO4(濃) SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4 沒有 SO2 與鐵不反應(yīng)，溴與鐵生成的 FeBr3 在高溫下迅速分解為 FeBr2。

【解析】

根據(jù)裝置圖可知：裝置①用來制備HBr，由于溴化亞鐵易潮解變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)前需通入氮?dú)馀懦�裝置內(nèi)的空氣，裝置②可以起到安全瓶的作用，防止裝置④中的導(dǎo)管發(fā)生堵塞，裝置③是干燥生成的HBr氣體， HBr與Fe在裝置④中反應(yīng)生成溴化亞鐵，800℃以上溴化亞鐵可升華，裝置⑤收集生成的溴化亞鐵，裝置⑥吸收未反應(yīng)的HBr，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置⑤，據(jù)此答題。

（1）儀器M名稱是分液漏斗，裝置④中HBr與Fe反應(yīng)生成溴化亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為Fe +2HBr＝FeBr2+H2，故答案為：分液漏斗，Fe +2HBr＝FeBr2+H2。

（2）裝置⑥中裝有堿石灰，能吸收水和酸性氣體，其作用是除去尾氣中的HBr等酸性氣體并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置⑤，逸出的氣體主要是氫氣和氮?dú)猓�化學(xué)式為：H2和N2，故答案為：吸收未反應(yīng)的HBr，并防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置；H2和N2。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)要關(guān)閉熱源并繼續(xù)通入N2一段時(shí)間，此時(shí)通N2的目的是使裝置中殘留的 HBr被充分吸收，避免造成污染，故答案為：使裝置中殘留的HBr被充分吸收，避免造成污染。

（4）①濃磷酸和濃硫酸均能用于制HBr的原因是硫酸和磷酸都具有難揮發(fā)性，故答案為：c。

②濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，能夠氧化溴離子生成溴單質(zhì)，因此溶液變橙黃色是因?yàn)榘l(fā)生了副反應(yīng)2NaBr+2H2SO4(濃)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4，故答案為：2NaBr+2H2SO4(濃)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4。

③用濃硫酸作反應(yīng)物時(shí)，進(jìn)入素?zé)�瓷反�?yīng)管的HBr中含有溴蒸氣和二氧化硫，SO2與鐵不反應(yīng)，溴與鐵生成的FeBr3在高溫下迅速分解為FeBr2，不會影響產(chǎn)品純度，故答案為：沒有；SO2與鐵不反應(yīng)，溴與鐵生成的FeBr3在高溫下迅速分解為FeBr2。