Question

8．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中发生反应的化学方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr
（2）反应室①使用冰水的目的防止Br₂和HBr挥发
（3）操作I的名称蒸馏，操作Ⅱ的名称过滤
（4）反应室②中加入Na₂SO₃的目的是还原除去粗品中的Br₂
（5）操作 III用到的玻璃仪器有酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝器、牛角管、锥形瓶
（6）工业生产中制得的氢溴酸带有淡黄色．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氢溴酸中含有Br₂，其用于证明该假设成立的方法为用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止分层，下层呈橙红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br₂．

Answer 1

分析 Br₂具有强氧化性，在溶液中将SO₂氧化为H₂SO₄，反应室1中发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，Br₂氧化SO₂放出很多热量，液溴、氢溴酸易挥发，反应室①使用冰水降低温度，防止Br₂和HBr挥发，操作I是将互溶的硫酸、氢溴酸分离，而氢溴酸易挥发，应采取蒸馏进行分离．粗品中可能含有挥发出的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反应完的溴，再加入氢氧化钡溶液，使反应生成SO₄^2- 转化硫酸钡沉淀，再进行过滤分离，无色溶液中含有HBr及NaBr，再蒸馏得到精致的氢溴酸．
（5）操作Ⅲ为蒸馏，用到的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝器、牛角管、锥形瓶；
（6）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：Br₂具有强氧化性，在溶液中将SO₂氧化为H₂SO₄，反应室1中发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，Br₂氧化SO₂放出很多热量，液溴、氢溴酸易挥发，反应室①使用冰水降低温度，防止Br₂和HBr挥发，操作I是将互溶的硫酸、氢溴酸分离，而氢溴酸易挥发，应采取蒸馏进行分离．粗品中可能含有挥发出的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反应完的溴，再加入氢氧化钡溶液，使反应生成SO₄^2- 转化硫酸钡沉淀，再进行过滤分离，无色溶液中含有HBr及NaBr，再蒸馏得到精致的氢溴酸．
（1）Br₂具有强氧化性，在溶液中将SO₂氧化为H₂SO₄，自身被还原为HBr，反应室1中发生反应：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；
（2）Br₂氧化SO₂放出很多热量，液溴、氢溴酸易挥发，反应室①使用冰水降低温度，防止Br₂和HBr挥发，
故答案为：防止Br₂和HBr挥发；
（3）操作I是将互溶的硫酸、氢溴酸分离，而氢溴酸易挥发，应采取蒸馏进行分离；操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤，
故答案为：蒸馏；过滤；
（4）粗品中可能含有挥发出的Br₂，加入Na₂SO₃，还原除去粗品中的Br₂，
故答案为：还原除去粗品中的Br₂；
（5）操作Ⅲ为蒸馏，用到的玻璃仪器有：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝器、牛角管、锥形瓶，
故答案为：酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝器、牛角管、锥形瓶；
（6）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，可以用CCl₄萃取方法检验：用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止分层，下层呈橙红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br₂，
故答案为：氢溴酸中含有Br₂；用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中，滴加CCl₄、振荡、静止分层，下层呈橙红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br₂．

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．