Question

14．氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途．如图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程：

已知：Br₂是易挥发、深红棕色的液体；氢溴酸是易挥发、无色液体．
根据上述流程回答下列问题：
（1）反应室①使用冰水的目的防止Br₂和HBr挥发．
（2）反应室②中加入Na₂SO₃的目的是除去粗品中未反应完的溴．
（3）操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒．
（4）工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色．于是甲乙两同学设计了实验加以探究：
①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe³⁺，则用于证明该假设所用的试剂为KSCN溶液，若假设成立可观察到的现象为溶液变成血红色．
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Br₂，证明该假设成立的方法为用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸，点在湿润淀粉KI试纸上变蓝（或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止，下层呈橙红色），证明因含Br₂而显黄色．

Answer 1

分析 反应室①中发生反应 SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品（含溴），反应室②中加入Na₂SO₃还原粗品中的Br₂，但会反应生成SO₄^2- 加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液，再蒸馏得到精致的氢溴酸，
（1）Br₂氧化SO₂放出很多热量，Br₂和HBr挥发；
（2）粗品中可能含有为反应的Br₂，应除去Br₂；
（3）由工艺流程可知，操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤；
（4）①用KSCN溶液检验Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液变成血红色；
②由工艺流程可知，溶液中可能含有Br₂，可以用CCl₄萃取方法检验．

解答 解：反应室①中发生反应 SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品（含溴），反应室②中加入Na₂SO₃还原粗品中的Br₂，但会反应生成SO₄^2- 加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液，再蒸馏得到精致的氢溴酸，
（1）Br₂氧化SO₂放出很多热量，Br₂和HBr易挥发，使用冰水，降低体系温度，防止Br₂和HBr挥发，使反应完全，
故答案为：防止Br₂和HBr挥发；
（2）粗品中可能含有为反应的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反应完的溴，
故答案为：除去粗品中未反应完的溴；
（3）由工艺流程可知，操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤，用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，
故答案为：漏斗、玻璃棒；
（4）粗品中可能含有为反应的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反应完的溴，故答案为：除去粗品中未反应完的溴；
（5）①用KSCN溶液检验Fe³⁺，取少许溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe³⁺，
故答案为：KSCN溶液；溶液变成血红色；
②由工艺流程可知，溶液中可能含有Br₂，证明该假设成立的方法：用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸，点在湿润淀粉KI试纸上变蓝（或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止，下层呈橙红色），证明因含Br₂而显黄色，
故答案为：含有Br₂；用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸，点在湿润淀粉KI试纸上变蓝（或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止，下层呈橙红色），证明因含Br₂而显黄色．

点评 本题以制备氢溴酸为载体，考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、离子检验、物质性质等，难度中等，是对知识的综合运用，需学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．