Question

氫溴酸在醫藥和石化工業上有廣泛用途．如圖是模擬工業制備氫溴酸的流程如圖1：

回答下列問題：
（1）混合①中發生反應的離子方程式為______．
（2）混合②中加入試劑a是______．
（3）加入Na₂SO₃的目的是除去過量的Br₂，但要防止過量，原因是______（請用離子方程式表示）．
（4）工業氫溴酸常帶有淡淡的黃色，可能的原因是：①含Fe³⁺②含Br₂③含Fe³⁺和Br₂，只用下列一種試劑就能分析產生淡黃色的原因．該試劑是______（填寫字母）．
a．KMnO₄溶液　b．NaOH溶液　c．KSCN溶液 d．淀粉KI溶液　e．CCl₄
（5）實驗室制取Br₂的反應為：2NaBr+3H₂SO₄+NmO₂2NaHSO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O 制取Br₂最好選用下列裝置中的______ （填寫字母，固定和加熱裝置均已省略）．簡述檢驗圖2裝置氣密性的方法______．

Answer 1

解：（1）Br₂具有強氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，反應離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；
（2）由流程圖可知，混合②后過濾生成硫酸鋇，濾液蒸餾產生NaCl溶液，故鋇離子、氯離子應是加入試劑a引入的，故試劑a為BaCl₂溶液，
故答案為：BaCl₂溶液；
（3）Na₂SO₃過量，能與HBr反應生成二氧化硫、溴化鈉、水，反應離子方程式為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）CCl₄與溶液混合后分層，有機層在下層，水層在上層，若有機層無色，水層為黃色，則為①含Fe³⁺所致，若有機層為橙色，水層為無色，為②含Br₂所致，若有機層為橙色、水層為黃色，則為③含Fe³⁺和Br₂所致，故選e；
（5）該反應為固體、液體混合加熱制備氣體，應選擇c裝置，
檢驗裝置氣密性為：關閉分液漏斗活塞，將燒瓶上的導氣管連接一段橡皮管并伸入水中，用手捂熱燒瓶，若導管末端有氣泡產生，冷卻后導管中上升一段水柱，證明裝置氣密性良好，
故答案為：c；關閉分液漏斗活塞，將燒瓶上的導氣管連接一段橡皮管并伸入水中，用手捂熱燒瓶，若導管末端有氣泡產生，冷卻后導管中上升一段水柱，證明裝置氣密性良好．
分析：（1）Br₂具有強氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr．
（2）由流程圖可知，混合②后過濾生成硫酸鋇，濾液蒸餾產生NaCl溶液，故鋇離子、氯離子應是加入試劑a引入的；
（3）Na₂SO₃過量，能與HBr反應生成二氧化硫、溴化鈉、水；
（4）CCl₄與溶液混合后分層，根據有機層與水溶液的顏色判斷氫溴酸常帶黃色原因；
（5）根據反應物的狀態、反應條件選擇裝置；
檢驗裝置氣密性為：關閉分液漏斗活塞，將燒瓶上的導氣管連接一段橡皮管并伸入水中，用手捂熱燒瓶，若導管末端有氣泡產生，冷卻后導管中上升一段水柱，證明裝置氣密性良好．
點評：本題以制備氫溴酸為載體，考查學生對工藝流程的理解、物質的分離提純等基本操作、物質檢驗、實驗方案設計、物質性質等，難度中等，理解原理是解題的關鍵，是對知識的綜合運用，需學生具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力．