Question

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）混合①中发生反应的化学方程式为______．
（2）混合①中使用冰水的目的是______．
（3）操作Ⅱ和操作Ⅲ的名称分别是______、______．
操作Ⅲ一般适用于分离______混合物．（选填编号）
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的目的是______．
（5）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．于是甲乙两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______，若假设成立可观察到的现象为______．
乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为______，其用于证明该假设所用的试剂为______．

Answer 1

解：（1）Br₂具有强氧化性，在溶液中将SO₂氧化为H₂SO₄，自身被还原为HBr，反应方程式为SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
故答案为：SO₂+Br₂+2H₂O=2HBr+H₂SO₄．
（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）由工艺流程可知，操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤；操作Ⅲ为互溶的溶液组分的分离，应是蒸馏．蒸馏一般适用与互溶的液体的分离．
故答案为：过滤；蒸馏；d．
（4）粗品中可能含有为反应的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反应完的溴．
故答案为：除去粗品中未反应完的溴．
（5）用KSCN溶液检验Fe³⁺，取少许溶液滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe³⁺．
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，取少许溶液加振荡、静置分层，下层呈橙红色，说明氢溴酸呈淡黄色是因为含Br₂．
故答案为：KSCN溶液；溶液变成血红色；含有Br₂；CCl₄．
分析：（1）Br₂具有强氧化性，在溶液中将SO₂氧化为H₂SO₄，自身被还原为HBr．
（2）Br₂氧化SO₂放出很多热量，溴易挥发．
（3）由工艺流程可知，操作Ⅱ分离固体与液体，应是过滤；操作Ⅲ为互溶的溶液组分的分离，应是蒸馏．
（4）粗品中可能含有为反应的Br₂，应除去Br₂．
（5）用KSCN溶液检验Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液变成血红色．
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．
点评：以制备氢溴酸为载体，考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、离子检验、物质性质等，难度中等，是对知识的综合运用，需学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．