Question

【题目】溴化亚铁是聚合反应中常用的一种催化剂，易潮解变质，800℃以上可升华，高温时FeBr3 会快速分解为FeBr2。某校同学设计实验用干燥的HBr 与Fe 反应制备少量FeBr2，实验装置如下(部分夹持装置已省略)，请回答相关问题：

（1）仪器 M 名称是___，装置④中主要的化学方程式为__________。

（2）装置⑥的作用是___，逸出的气体主要是_____(填化学式)。

（3）实验结束时要关闭热源并继续通入N2一段时间，此时通N2的目的是____。

（4）将浓磷酸换成浓硫酸同样能制得 HBr，但反应过程中圆底烧瓶内的溶液变为橙黄色。

①浓磷酸和浓硫酸均能用于制 HBr 的原因是硫酸和磷酸都具有___（填选项字母）。

a．脱水性 b．强氧化性 c．难挥发性

②溶液变橙黄色是因为发生了副反应____(写化学方程式)。

③浓磷酸换成浓硫酸对产品纯度____ (填“有”或“没有”)影响，理由是__

Answer 1

【答案】分液漏斗 Fe + 2HBr ＝FeBr2 + H2 吸收未反应的 HBr，并防止空气中的水蒸气进入装置 H2 和 N2 使装置中残留的 HBr 被充分吸收，避免造成污染 c 2NaBr+2H2SO4(浓) SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4 没有 SO2 与铁不反应，溴与铁生成的 FeBr3 在高温下迅速分解为 FeBr2。

【解析】

根据装置图可知：装置①用来制备HBr，由于溴化亚铁易潮解变质，实验前需通入氮气排除装置内的空气，装置②可以起到安全瓶的作用，防止装置④中的导管发生堵塞，装置③是干燥生成的HBr气体， HBr与Fe在装置④中反应生成溴化亚铁，800℃以上溴化亚铁可升华，装置⑤收集生成的溴化亚铁，装置⑥吸收未反应的HBr，并防止空气中的水蒸气进入装置⑤，据此答题。

（1）仪器M名称是分液漏斗，装置④中HBr与Fe反应生成溴化亚铁和氢气，化学方程式为Fe +2HBr＝FeBr2+H2，故答案为：分液漏斗，Fe +2HBr＝FeBr2+H2。

（2）装置⑥中装有碱石灰，能吸收水和酸性气体，其作用是除去尾气中的HBr等酸性气体并防止空气中的水蒸气进入装置⑤，逸出的气体主要是氢气和氮气，化学式为：H2和N2，故答案为：吸收未反应的HBr，并防止空气中的水蒸气进入装置；H2和N2。

（3）实验结束时要关闭热源并继续通入N2一段时间，此时通N2的目的是使装置中残留的 HBr被充分吸收，避免造成污染，故答案为：使装置中残留的HBr被充分吸收，避免造成污染。

（4）①浓磷酸和浓硫酸均能用于制HBr的原因是硫酸和磷酸都具有难挥发性，故答案为：c。

②浓硫酸具有强氧化性，能够氧化溴离子生成溴单质，因此溶液变橙黄色是因为发生了副反应2NaBr+2H2SO4(浓)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4，故答案为：2NaBr+2H2SO4(浓)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4。

③用浓硫酸作反应物时，进入素烧瓷反应管的HBr中含有溴蒸气和二氧化硫，SO2与铁不反应，溴与铁生成的FeBr3在高温下迅速分解为FeBr2，不会影响产品纯度，故答案为：没有；SO2与铁不反应，溴与铁生成的FeBr3在高温下迅速分解为FeBr2。