题目内容

氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下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              。
(2)反应室①使用冰水的目的           。
(3)操作I的名称          ,操作Ⅱ用到的玻璃仪器有           。
(4)反应室②中加入Na2SO3的目的是             。
(5)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           ,若假设成立可观察到的现象为           。
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为        ,其用于证明该假设成立的方法为              。
(1)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr  (2)防止Br2和HBr挥发
(3)蒸馏;漏斗、玻璃棒、烧杯。 (4)还原粗品中的Br2
(5)①KSCN溶液,氢溴酸遇KSCN溶液变红色;②氢溴酸中含有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。

试题分析:(1)反应室①中SO2和Br2在冰水中发生反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr。(2)反应室①使用冰水的目的是为了防止Br2和HBr挥发而污染空气,影响操作。(3)操作I是分离互溶的沸点不同的液体物质的操作。名称是蒸馏。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯。(4)反应室②中加入Na2SO3的目的是为了消耗为反应的Br2,提高物质的纯度。(5)工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+。检验的方法是取少量的溶液,向其中滴加几滴KSCN溶液,若工业氢溴酸遇KSCN溶液变红色;就证明含有Fe3+;否则就吧含有Fe3+。②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Br2。检验的方法是利用其强氧化性。用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸,点在湿润淀粉KI试纸上变蓝(也可以利用其在有机溶剂中的溶解度大的性质。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。2和Br2的性质、混合物的分离方法、操作、Fe3+和Br2的检验方法的知识。
练习册系列答案
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苯甲酸广泛应用于制药和化工行业,某兴趣小组同学利用高锰酸钾氧化甲苯制备苯甲酸(KMnO4中性条件下还原产物为MnO2,酸性条件下为Mn2+)

已知:苯甲酸相对分子量122,熔点122.4℃,在25℃和95℃时溶解度分别为0.3 g和6.9 g。

实验流程:
①往装置A中加入2.7mL(2.3 g)甲苯和125 mL水,然后分批次加入8.5 g稍过量的KMnO4固体,控制反应温度约在100℃,当甲苯层近乎消失,回流不再出现油珠时,停止加热。
②将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣,合并滤液与洗涤液,冷却后加入浓盐酸,经操作I得白色较干燥粗产品。
③纯度测定:称取1.220g白色样品,配成100mL,甲醇溶液,取25.00mL溶液,用0.1000mol/L KOH标准溶液滴定,重复滴定四次,每次消耗的体积如下表所示列举:
 
第一次
第二次
第三次
第四次
体积(mL)
24.00
24.10
22.40
23.90
请回答:
(1)装置A的名称         。若不用温度计,本实验控制反应温度的措施为         。
(2)白色粗产品中除了KCl外,其他可能的无机杂质为            。
(3)操作I的名称                                。
(4)步骤③中用到的定量仪器有               ,100mL容量瓶,50mL酸式、碱式滴定管。
(5)样品中苯甲酸纯度为                      。
(6)滴定操作中,如果对装有KOH标准溶液的滴定管读数时,滴定前仰视,滴定后俯视则测定结果        (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程示意图如下:

已知:浸出液的pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+。完成下列填空。
(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式:                                    。
(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,致使浸出液的pH下降,这将   (“有利”、“不利”)于软锰矿浆继续吸收SO2。欲消除生成的硫酸,试剂A最好是        。
a.MnCO3         b.MnO2           c.CaO            d.CaCO3
(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2+,MnO2在氧化Fe2+的同时还             ,使Fe3+沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是                  。
(4)已知大于27℃时,MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为:           、            、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素,在流程中               可循环使用。
(5)通过煅烧MnSO4·H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4,如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为      ;MnxO4中x=           。

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