Question

4．（1）海水是巨大的資源寶庫，工業(yè)上從海水中提取食鹽和溴的過程如下：

操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；可以用碳酸鈉溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液，生成物中溴的化合價分別為+5和-1價，操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯氣，則操作Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．
（2）溴苯是一種化工原料，可以用溴和苯反應(yīng)合成．實驗室合成溴苯的裝置示意圖如下：

下表為苯、溴和溴苯的相關(guān)數(shù)據(jù)：

	苯	溴	溴苯
密度/g•cm-3	0.88	3.10	1.50
沸點/℃	80	59	156
水中溶解度	微溶	微溶	微溶

回答下列問題：
在A中加入30.0mL無水苯和少量鐵屑．在B中小心加入8.0mL液態(tài)溴．向A中滴加液溴，反應(yīng)一段時間后，點燃酒精燈加熱蒸餾．
①A的容積最適合的是c（填編號）．  a．25mL  b．50mL  c．100mL  d．250mL
②收集溴苯時，應(yīng)根據(jù)C₂（填“C₁”或“C₂”）所顯示的溫度，其溫度應(yīng)為156℃．
③在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前，應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后，用它可承接的物質(zhì)有Br₂、HBr、C₆H₆（填化學(xué)式）．
④某化學(xué)小組設(shè)計如下實驗方案，證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng)．
第一步：取少量反應(yīng)后F裝置中的溶液于試管中；第二步：向其中加入過量的稀硝酸；第三步：繼續(xù)滴加少量的硝酸銀溶液．如果有淺黃色沉淀生成則證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)．該實驗方案不合理（填“合理”或“不合理”），理由是溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子，也能產(chǎn)生淺黃色沉淀，無法確定是否生成溴化氫，即無法確定兩者發(fā)生的是取代反應(yīng)．．

Answer 1

分析 （1）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富集的目的；生成物中溴的化合價分別為+5和-1價，在酸性條件下可發(fā)生歸中反應(yīng)生成溴，根據(jù)電子得失守恒配平；
（2）①蒸餾時，所加液體不超過蒸餾燒瓶的$\frac{1}{3}$；
②應(yīng)根據(jù)蒸氣的溫度確定收集餾分；
③苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫，苯、溴和溴化氫都易揮發(fā)；
④溴可與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉，與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀．

解答 解：（1）步驟Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，使溴蒸氣轉(zhuǎn)化為氫溴酸以達到富集的目的．其反應(yīng)離子方程式為：SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；生成物中溴的化合價分別為+5和-1價，在酸性條件下可歸中反應(yīng)生成溴，反應(yīng)的方程式為：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O═SO₄^2-+2Br^-+4H⁺；BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
（2）①蒸餾時，所加液體不超過蒸餾燒瓶的$\frac{1}{3}$，則可用100mL的燒瓶；
故選：c；
②C₂用于測量溴苯的溫度，由溴苯的沸點可知，所顯示的溫度為156℃，
故答案為：C₂；156℃；
③苯和溴發(fā)生取代反應(yīng)生成溴化氫，苯、溴和溴化氫都易揮發(fā)，則在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前，應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后，用它可承接的物質(zhì)有溴、溴化氫、苯，
故答案為：Br₂、HBr、C₆H₆；
④溴可與氫氧化鈉反應(yīng)生成溴化鈉，與硝酸銀反應(yīng)生成溴化銀沉淀，如檢驗是否生成溴化氫，應(yīng)先通過苯除去溴，該實驗原理不合理，
故答案為：不合理；溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子，也能產(chǎn)生淺黃色沉淀，無法確定是否生成溴化氫，即無法確定兩者發(fā)生的是取代反應(yīng)．

點評 本題主要考查海水提溴的原理和溴苯的制備，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和元素化合物知識的綜合理解和運用的考查，有利于培養(yǎng)學(xué)生的良好的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，難度不大．