Question

氫溴酸在工業(yè)和醫(yī)藥領(lǐng)域中有著廣泛的用途，如圖1是某興趣小組模擬工廠制備氫溴酸粗品并精制的流程如下：

（1）混合①使用冰水的目的是

 

；
（2）操作Ⅱ和Ⅲ的名稱是

 

，

 

；
（3）混合②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（4）工業(yè)上用氫溴酸和大理石制得溴化鈣中含有少量Al³⁺、Fe³⁺雜質(zhì)，加入適量的試劑

 

填化學(xué)式）后控制溶液的PH約為8.0即可除去雜質(zhì)，控制溶液的PH約為8.0的目的是

 

；
（5）t℃時(shí)，將HBr通入AgNO₃溶液中生成的AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖2所示，又知t℃時(shí)AgCl的Ksp=4×l0^-10，下列說(shuō)法不正確的是

 

A．向含有Cl^- 和Br^-的混合液中滴加硝酸銀溶液，一定先產(chǎn)生AgBr的沉淀
B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體，可使溶液由c點(diǎn)到b點(diǎn)
C．圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是AgBr的不飽和溶液
D．在t℃時(shí)，AgCl（s）+Br^-（aq）?AgBr（s）+Cl^-（aq）平衡常數(shù)Κ≈816．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：流程圖分析判斷，二氧化硫和溴單質(zhì)是溶液中反應(yīng)生成硫酸和溴化氫溶液，在冰水中防止溴單質(zhì)揮發(fā)，通過(guò)蒸餾分離出硫酸得到粗氫溴酸，加入亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸和氫溴酸，加入氫氧化鋇溶液沉淀硫酸根離子得到無(wú)色溶液，通過(guò)蒸餾得到精制的氫溴酸；
（1）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，溴易揮發(fā)．
（2）由工藝流程可知，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過(guò)濾；操作Ⅲ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾．
（3）混合②中發(fā)生反應(yīng)是亞硫酸鈉和溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鈉和氫溴酸；
（4）鋁在、鐵離子水解顯酸性，通過(guò)調(diào)節(jié)溶液PH可以使鋁離子和鐵離子完全沉淀除去，但不能引入新的雜質(zhì)；
（5）A．根據(jù)圖中c點(diǎn)的c（Ag⁺）和c（Br^-）可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10^-13，AgCl的Ksp=4×l0^-10，但沉淀形成取決于溶度積常數(shù)；
B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c（Br^-）增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，c（Ag⁺）減�。�
C．在a點(diǎn)時(shí)Qc＜Ksp，故為AgBr的不飽和溶液；
D．K=

c(Cl-)

c(Br-)

=

Ksp(AgCl)

Ksp(AgBr)

．

解答： 解：（1）Br₂氧化SO₂放出很多熱量，溴易揮發(fā)，使用冰水，降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全，
故答案為：降低體系溫度，防止溴蒸發(fā)，使反應(yīng)完全；
（2）由工藝流程可知，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過(guò)濾；操作Ⅲ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾．蒸餾一般適用與互溶的液體的分離，
故答案為：過(guò)濾；蒸餾；
（3）混合②中發(fā)生反應(yīng)是亞硫酸鈉和溴單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成硫酸鈉和氫溴酸，反應(yīng)的離子方程式為：Br₂+SO₃^2-+H₂O=2Br^-+SO₄^2-+2H⁺；
故答案為：Br₂+SO₃^2-+H₂O=2Br^-+SO₄^2-+2H⁺；
（4）用氫溴酸和大理石制得溴化鈣中含有少量Al³⁺、Fe³⁺雜質(zhì)，加入適量的試劑，CaO或Ca（OH）₂或CaCO₃，和水解生成的酸反應(yīng)促進(jìn)鋁離子、鐵離子水解生成氫氧化鋁沉淀，氫氧化鐵沉淀，除去鐵離子，鋁離子，同時(shí)避免氫氧化鋁溶解，且不引入新的雜質(zhì)，
故答案為：CaO或Ca（OH）₂或CaCO₃，確保Fe³⁺和Al³⁺沉淀完全和防止氫氧化鋁溶解；
（5）A．根據(jù)圖中c點(diǎn)的c（Ag⁺）和c（Br^-）可得該溫度下AgBr的Ksp為4.9×10^-13，AgCl的Ksp=4×l0^-10，當(dāng)氯離子濃度和銀離子濃度乘積達(dá)到溶度積可以先析出，故A錯(cuò)誤；
B．在AgBr飽和溶液中加入NaBr固體后，c（Br^-）增大，溶解平衡逆向移動(dòng)，c（Ag⁺）減小，故B錯(cuò)誤；
C．在a點(diǎn)時(shí)Qc＜Ksp，故a點(diǎn)為AgBr的不飽和溶液，故C正確；
D．K=

c(Cl-)

c(Br-)

=

Ksp(AgCl)

Ksp(AgBr)

=

4×10-10

4.9×10-13

≈816，故D正確；
故選AB；

點(diǎn)評(píng)：本題以制備氫溴酸為載體，考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、物質(zhì)的分離提純等基本操作、離子檢驗(yàn)、物質(zhì)性質(zhì)等，難度中等，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與靈活運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力．