解题思路:流程反应室①中发生反应 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品(含溴),反应室②中加入Na2SO3还原粗品中的Br2,但会反应生成SO42-加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液,再蒸馏得到精致的氢溴酸.
(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,Br2和HBr挥发;
(3)由工艺流程可知,操作Ⅰ为互溶的溶液组分的分离,应是蒸馏,操作Ⅱ分离固体与液体,应是过滤;
(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;
流程分析:反应室①中发生反应 SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,经操作Ⅰ蒸馏得硫酸和氢溴酸的粗品(含溴),反应室②中加入Na2SO3还原粗品中的Br2,但会反应生成SO42-加入氢氧化钡后过滤得硫酸钡沉淀和无色溶液,再蒸馏得到精致的氢溴酸.
(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,Br2和HBr易挥发,使用冰水,降低体系温度,防止Br2和HBr挥发,使反应完全,故答案为:Br2和HBr挥发;
(3)由工艺流程可知,操作Ⅰ为互溶的溶液组分的分离,应是蒸馏,操作Ⅱ分离固体与液体,应是过滤,用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯;故答案为:蒸馏,漏斗、玻璃棒、烧杯;
(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)①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+.故答案为:KSCN溶液;溶液变成血红色;
②由工艺流程可知,溶液中可能含有Br2,证明该假设成立的方法:用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸,点在湿润淀粉KI试纸上变蓝(或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中,滴加CCl4、振荡、静止,下层呈橙红色),证明因含Br2而显黄色;故答案为:含有Br2;用玻璃棒蘸取制得的氢溴酸,点在湿润淀粉KI试纸上变蓝(或用胶头滴管取制得的氢溴酸于试管中,滴加CCl4、振荡、静止,下层呈橙红色),证明因含Br2而显黄色.
点评:
本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.
考点点评: 本题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.