Question

氫溴酸、硫酸鋇是用途廣泛的工業(yè)產(chǎn)品．實驗室利用SO₂、Br₂模擬工業(yè)上精制氫溴酸同時得副產(chǎn)品硫酸鋇，有關(guān)流程如下：

（1）實驗室制Br₂的反應原理為2NaBr+3H₂SO₄（濃）+MnO₂

△   .

 2NaHSO₄+MnSO₄+Br₂↑+2H₂O 則下列裝置中，可用來制取Br₂的是

 

（填字母，下同），可用來吸收SO₂尾氣的是

 

．
（2）試劑a為

 

，使用冰水的目的是

 

．
（3）加入Na₂SO₃的目的是除去

 

，所加Na₂SO₃的量的多少是否會影響氫溴酸的產(chǎn)量？

 

（填“影響”或“不影響”）．
（4）為得到純凈的BaSO₄晶體，洗滌沉淀的具體操作為：

 

．
（5）工業(yè)上氫溴酸常顯淡黃色，可能的原因是：①含有雜質(zhì)Fe³⁺②含有雜質(zhì)Br₂ ③含有雜質(zhì)Fe³⁺、Br₂，只用下列一種試劑就能分析產(chǎn)生淡黃色的原因，該試劑是

 

（填字母）．    
 a．KMnO₄     b．CCl₄     c．NaOH     d．KSCN．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：冰水中通入SO₂、Br₂，發(fā)生反應Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，然后采用蒸餾的方法分離得到硫酸溶液和HBr溶液粗品，向HBr溶液中加入Na₂SO₃溶液，過量的Br₂和Na₂SO₃反應，反應方程式為Br₂+Na₂SO₃+H₂O=2HBr+Na₂SO₄，得到溶液I，I中溶質(zhì)為HBr、Na₂SO₄，向溶液I中加入試劑a然后過濾得到硫酸鋇晶體和NaCl、HBr，根據(jù)元素守恒知試劑a為BaCl₂溶液，
（1）根據(jù)方程式知，制取溴需要固液混合加熱型裝置；二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，所以應該用NaOH溶液吸收尾氣，要注意防止倒吸；
（2）根據(jù)元素守恒確定a試劑名稱；溴易揮發(fā)，溫度高時促進其揮發(fā)且溴有毒；
（3）亞硫酸鈉具有還原性，能將溴還原；Na₂SO₃的量的多少影響氫溴酸的制��；
（4）洗滌沉淀的方法是：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下；
（5）氫溴酸常常顯淡黃色，溶液中可能含有鐵離子或溴單質(zhì)，鐵離子能溶于水，不易溶于有機溶劑，但溴易溶于有機溶劑．

解答： 解：冰水中通入SO₂、Br₂，發(fā)生反應Br₂+SO₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，然后采用蒸餾的方法分離得到硫酸溶液和HBr溶液粗品，向HBr溶液中加入Na₂SO₃溶液，過量的Br₂和Na₂SO₃反應，反應方程式為Br₂+Na₂SO₃+H₂O=2HBr+Na₂SO₄，得到溶液I，I中溶質(zhì)為HBr、Na₂SO₄，向溶液I中加入試劑a然后過濾得到硫酸鋇晶體和NaCl、HBr，根據(jù)元素守恒知試劑a為BaCl₂溶液，
（1）根據(jù)方程式知，制取溴需要固液混合加熱型裝置，故選b；二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物且有毒，所以應該用NaOH溶液吸收尾氣，要注意防止倒吸，有緩沖裝置的能防止倒吸，故選d或f，
故答案為：b；d或f；
（2）通過以上分析知a試劑為BaCl₂；溴易揮發(fā)，溫度高時促進其揮發(fā)且溴有毒，所以使用冰水的目的是：降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應安全，
故答案為：BaCl₂；降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應安全；
（3）亞硫酸鈉具有還原性，能將溴還原，所以加入Na₂SO₃的目的是除去溴；Na₂SO₃過量能促進溴完全反應，所以亞硫酸鈉量的多少影響氫溴酸的制取，故答案為：溴；影響；
（4）洗滌沉淀的方法是：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下，重復上述操作2-3次，故答案為：沿玻璃棒向漏斗中加入蒸餾水沒過沉淀物，水面不能超過濾紙邊緣，讓水自然流下，重復上述操作2-3次；
（5）氫溴酸常常顯淡黃色，溶液中可能含有鐵離子或溴單質(zhì)，鐵離子能溶于水，不易溶于有機溶劑，但溴易溶于有機溶劑，所以可以用四氯化碳溶液檢驗，如果是溴，四氯化碳溶液呈橙色，如果是鐵離子，不溶于四氯化碳而分層，故選b．

點評：本題以物質(zhì)制備為載體考查混合物的分離和提純，側(cè)重考查分析、基本操作能力，明確反應原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道每一步發(fā)生的反應及其實驗目的，題目難度中等．