Question

4．（1）海水是巨大的资源宝库，工业上从海水中提取食盐和溴的过程如下：

操作Ⅱ发生反应的离子方程式为SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；可以用碳酸钠溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯气，则操作Ⅲ中发生反应的离子方程式为BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．
（2）溴苯是一种化工原料，可以用溴和苯反应合成．实验室合成溴苯的装置示意图如下：

下表为苯、溴和溴苯的相关数据：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸点/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

回答下列问题：
在A中加入30.0mL无水苯和少量铁屑．在B中小心加入8.0mL液态溴．向A中滴加液溴，反应一段时间后，点燃酒精灯加热蒸馏．
①A的容积最适合的是c（填编号）．  a．25mL  b．50mL  c．100mL  d．250mL
②收集溴苯时，应根据C₂（填“C₁”或“C₂”）所显示的温度，其温度应为156℃．
③在反应开始后到收集溴苯之前，应先将F装置连接在D装置后，用它可承接的物质有Br₂、HBr、C₆H₆（填化学式）．
④某化学小组设计如下实验方案，证明苯和溴发生的是取代反应而不是加成反应．
第一步：取少量反应后F装置中的溶液于试管中；第二步：向其中加入过量的稀硝酸；第三步：继续滴加少量的硝酸银溶液．如果有浅黄色沉淀生成则证明苯和溴发生的是取代反应．该实验方案不合理（填“合理”或“不合理”），理由是溴可以和NaOH溶液反应生成溴离子，也能产生浅黄色沉淀，无法确定是否生成溴化氢，即无法确定两者发生的是取代反应．．

Answer 1

分析 （1）步骤Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的；生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，在酸性条件下可发生归中反应生成溴，根据电子得失守恒配平；
（2）①蒸馏时，所加液体不超过蒸馏烧瓶的$\frac{1}{3}$；
②应根据蒸气的温度确定收集馏分；
③苯和溴发生取代反应生成溴化氢，苯、溴和溴化氢都易挥发；
④溴可与氢氧化钠反应生成溴化钠，与硝酸银反应生成溴化银沉淀．

解答 解：（1）步骤Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸气转化为氢溴酸以达到富集的目的．其反应离子方程式为：SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；生成物中溴的化合价分别为+5和-1价，在酸性条件下可归中反应生成溴，反应的方程式为：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
（2）①蒸馏时，所加液体不超过蒸馏烧瓶的$\frac{1}{3}$，则可用100mL的烧瓶；
故选：c；
②C₂用于测量溴苯的温度，由溴苯的沸点可知，所显示的温度为156℃，
故答案为：C₂；156℃；
③苯和溴发生取代反应生成溴化氢，苯、溴和溴化氢都易挥发，则在反应开始后到收集溴苯之前，应先将F装置连接在D装置后，用它可承接的物质有溴、溴化氢、苯，
故答案为：Br₂、HBr、C₆H₆；
④溴可与氢氧化钠反应生成溴化钠，与硝酸银反应生成溴化银沉淀，如检验是否生成溴化氢，应先通过苯除去溴，该实验原理不合理，
故答案为：不合理；溴可以和NaOH溶液反应生成溴离子，也能产生浅黄色沉淀，无法确定是否生成溴化氢，即无法确定两者发生的是取代反应．

点评 本题主要考查海水提溴的原理和溴苯的制备，侧重于学生的分析能力、实验能力和元素化合物知识的综合理解和运用的考查，有利于培养学生的良好的科学素养，提高学生学习的积极性，难度不大．