Question

10．溴化氫是一種有辛辣刺激氣味的無色氣體，易溶于水、乙醇，在醫(yī)藥上還可以用來合成鎮(zhèn)咳類非處方藥物（如分子式為C₁₈H₂₅NO•HBr的氫溴酸右美沙芬等）．氫溴酸是溴化氫的水溶液．某研究單位模擬工業(yè)制備氫溴酸的流程如下：

請回答以下問題：
（1）混合①中反應(yīng)的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-．
（2）操作Ⅱ的名稱是過濾．
（3）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；
混合②中加入適量Na₂SO₃的目的是除去粗品中未反應(yīng)完的溴．
（4）純凈的氫溴酸應(yīng)為無色液體，但實際工業(yè)生產(chǎn)中制得的氫溴酸（工業(yè)氫溴酸）帶有淡淡的黃色，于是研究人員甲和乙分別設(shè)計了簡單實驗加以探究：
①甲推測工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含有Fe³⁺，用于證明該推測所用的試劑為KSCN溶液；
②乙推測工業(yè)氫溴酸呈淡黃色是因為含有Br₂，用于證明該推測所用的試劑為CCl₄．
（5）完成操作Ⅱ之前向混合液中加入了少量Ba（OH）₂，能否用BaCl₂或Ba（NO₃）₂代替Ba（OH）₂？否（填“能”或“否”），原因是會引入HCl或HNO₃雜質(zhì)，而使制備的氫溴酸不存（若前一空填“能”，此處不作答）．

Answer 1

分析 制備溴化氫的流程中，二氧化硫與溴水反應(yīng)生成氫硫酸和硫酸，采用冰水是為了降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，根據(jù)不同溫度溶解性的不同，分離含有揮發(fā)出來的溴和氫溴酸的混合物，在用亞硫酸鈉溶液除去氫溴酸中的雜質(zhì)溴單質(zhì)，但此過程引入雜質(zhì)離子硫酸根，故用氫氧化鋇除去，最終制備較純凈的氫溴酸，據(jù)此分析回答，
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr；
（2）由工藝流程可知，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過濾；
（3）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，溴易揮發(fā)；粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，應(yīng)除去Br₂；
（4）①用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，滴加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，可以用CCl₄萃取方法檢驗；
（5）用Ba（OH）₂會引入HCl或HNO₃雜質(zhì)，而使制備的氫溴酸不存．

解答 解：制備溴化氫的流程中，二氧化硫與溴水反應(yīng)生成氫硫酸和硫酸，采用冰水是為了降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，根據(jù)不同溫度溶解性的不同，分離含有揮發(fā)出來的溴和氫溴酸的混合物，在用亞硫酸鈉溶液除去氫溴酸中的雜質(zhì)溴單質(zhì)，但此過程引入雜質(zhì)離子硫酸根，故用氫氧化鋇除去，最終制備較純凈的氫溴酸，
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，反應(yīng)方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄，離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（2）由工藝流程可知，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過濾，
故答案為：過濾；
（3）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，粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反應(yīng)完的溴，
故答案為：降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全；除去粗品中未反應(yīng)完的溴；
（4）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；
②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，取少許溶液加振蕩、靜置分層，下層呈橙紅色，說明氫溴酸呈淡黃色是因為含Br₂，
故答案為：Br₂；CCl₄；
（5）用BaCl₂或Ba（NO₃）₂會引入HCl或HNO₃雜質(zhì)，而使制備的氫溴酸不存，故不能用BaCl₂或Ba（NO₃）₂代替Ba（OH）₂，
故答案為：否；會引入HCl或HNO₃雜質(zhì)，而使制備的氫溴酸不存否 會引入HCl或HNO₃雜質(zhì)，而使制備的氫溴酸不存．

點評 本題以制備氫溴酸為載體，考查學(xué)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(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識與靈活運用知識解決問題的能力．