Question

7．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并精制流程：

根据上述流程回答下列问题：
（1）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是过滤、蒸馏．
（2）混合①中使用冰水的目的是降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全．
（3）操作Ⅲ一般适用于分离d（填字母）混合物．
a．固体和液体     b．固体和固体    c．互不相溶的液体    d．互溶的液体
（4）混合②中加入Na₂SO₃时发生的离子反应方程式SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-．
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如何确定加入的Ba（OH）₂已充足取反应后的上层清液少许于试管中，滴加氢氧化钡溶液，若无沉淀证明试剂加入已充分．
（6）纯净的氢溴酸应为无色液体，但实际工业生产中制得的氢溴酸（工业氢溴酸）带有淡淡的黄色，于是甲乙同学设计了简单实验加以探究：
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红色．
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含有Br₂，其用于证明该假设所用的试剂为CCl₄，选取该类型试剂的原则有AC．
A．该试剂与原溶剂及溶质不反应      B．该试剂的密度比原溶剂大
C．该试剂与原溶剂不互溶               D．该试剂比原溶剂更易溶解HBr．

Answer 1

分析 反应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）分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，分离互溶的液体采用蒸馏方法；
（2）溴有毒，且易挥发；
（3）互溶的液体采用蒸馏方法；
（4）混合②中加入Na₂SO₃，亚硫酸钠具有还原性，能将强氧化剂还原；
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如果加入的Ba（OH）₂已充足，则溶液中不存在硫酸根离子，该实验中可以用氢氧化钡检验硫酸根离子；
（6）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，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，且溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度．

解答 解：反应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）分离难溶性固体和溶液采用过滤方法，操作II是分离硫酸钡沉淀和溶液，应该采用过滤方法；
分离互溶的液体采用蒸馏方法，操作III是分离互溶的混合溶液和氢溴酸，采用蒸馏方法，
故答案为：过滤；蒸馏；
（2）Br₂氧化SO₂放出很多热量，溴易挥发，使用冰水，降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全．
故答案为：降低体系温度，防止溴蒸发，使反应完全；
（3）操作III是蒸馏，互溶的液体采用蒸馏方法，是利用物质沸点不同分离提纯物质，故答案为：d；
（4）混合②中加入Na₂SO₃，亚硫酸钠具有还原性，能将强氧化剂溴还原生成溴离子，离子方程式为SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-，
故答案为：SO₃^2-+Br₂+2H₂O=2Br^-+2H⁺+SO₄^2-；
（5）操作Ⅱ之前加入的Ba（OH）₂要控制用量，如果加入的Ba（OH）₂已充足，则溶液中不存在硫酸根离子，该实验中可以用氢氧化钡检验硫酸根离子，其检验方法为：取反应后的上层清液少许于试管中，滴加氢氧化钡溶液，若无沉淀证明试剂加入已充分，
故答案为：取反应后的上层清液少许于试管中，滴加氢氧化钡溶液，若无沉淀证明试剂加入已充分；
（6）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，可以用CCl₄萃取方法检验，萃取剂和原溶剂不互溶，萃取剂和溶质不反应，且溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度，
故答案为：含有Br₂；AC．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，涉及物质检验、萃取剂的选取、氧化还原反应、物质分离和提纯等知识点，侧重考查学生对化学工艺流程图的分析、判断及对元素化合物知识的灵活运用，明确物质性质及其差异性、物质分离提纯方法等知识点是解本题关键，注意流程图中发生的反应、各物质中溶质成分及分离方法，题目难度不大．