Question

2．溴、碘及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中有重要用途．
Ⅰ．氫溴酸在醫(yī)藥和石化工業(yè)上有廣泛用途，下圖是模擬工業(yè)制備氫溴酸的流程：

根據(jù)上述流程回答下列問(wèn)題：
（1）反應(yīng)①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-；使用冰水的目的是減少Br₂和HBr揮發(fā)
（2）操作Ⅰ的名稱是蒸餾；操作Ⅱ的名稱是過(guò)濾；
（3）反應(yīng)②中加入Na₂SO₃的目的是除去粗品中未反應(yīng)完的溴；但要防止過(guò)量，原因是SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O（用離子方程式表示）
Ⅱ．鹵素互化物是指不同鹵素原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合形成的化合物．XX′型鹵素互化物與鹵素單質(zhì)結(jié)構(gòu)相似、性質(zhì)相近，能與大多數(shù)金屬反應(yīng)生成金屬鹵化物，能與許多非金屬單質(zhì)反應(yīng)生成相應(yīng)鹵化物，能與水反應(yīng)等．試回答下列問(wèn)題：
（4）溴化碘（IBr）與水反應(yīng)的方程式為IBr+H₂O=HBr+HIO下列關(guān)于IBr的敘述中不正確的是AC
A．IBr中溴和碘的化合價(jià)均為0價(jià)                 B．在許多反應(yīng)中IBr是強(qiáng)氧化劑
C．在IBr與水的反應(yīng)中，它既是氧化劑又是還原劑   D．與NaOH溶液反應(yīng)生成NaIO、NaBr和H₂O
（5）在粗碘中含有IBr和ICl，受熱時(shí)，I₂、ICl、IBr均可升華．在粗碘中加入一種物質(zhì)后，再進(jìn)行升華，可制得精碘，應(yīng)加入的物質(zhì)是B
A．H₂O      B．KI     C．Zn     D．KCl．

Answer 1

分析 由流程可知，反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng) SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應(yīng)室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會(huì)反應(yīng)生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過(guò)濾得硫酸鋇沉淀和無(wú)色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，Br₂氧化SO₂放出很多熱量，Br₂和HBr揮發(fā)；
（2）由工藝流程可知，操作Ⅰ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過(guò)濾；
（3）粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，應(yīng)除去Br₂，亞硫酸鈉過(guò)濾會(huì)消耗酸反應(yīng)生成二氧化硫；
（4）IBr中I元素的化合價(jià)為+1價(jià)，Br為-1價(jià)，IBr化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)具有相似性，及反應(yīng)IBr+H₂O═HBr+HIO中沒(méi)有元素化合價(jià)的變化來(lái)分析解答；
（5）利用碘易升華的特性精制碘，須使ICl、IBr中的Cl、Br變?yōu)殡y揮發(fā)性的物質(zhì)，而使其中的+1價(jià)的碘被還原為I₂，同時(shí)加入的物質(zhì)和碘（I₂）不反應(yīng)．

解答 解：反應(yīng)室①中發(fā)生反應(yīng) SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，經(jīng)操作Ⅰ蒸餾得硫酸和氫溴酸的粗品（含溴），反應(yīng)室②中加入Na₂SO₃還原粗品中的Br₂，但會(huì)反應(yīng)生成SO₄^2- 加入氫氧化鋇后過(guò)濾得硫酸鋇沉淀和無(wú)色溶液，再蒸餾得到精致的氫溴酸．
（1）Br₂具有強(qiáng)氧化性，在溶液中將SO₂氧化為H₂SO₄，自身被還原為HBr，反應(yīng)離子方程式為SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，Br₂氧化SO₂放出很多熱量，Br₂和HBr易揮發(fā)，使用冰水，降低體系溫度，防止Br₂和HBr揮發(fā)，使反應(yīng)完全，
故答案為：SO₂+Br₂+2H₂O=4H⁺+2Br^-+SO₄^2-，減少Br₂和HBr揮發(fā)；
（2）由工藝流程可知，操作Ⅰ為互溶的溶液組分的分離，應(yīng)是蒸餾，操作Ⅱ分離固體與液體，應(yīng)是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯，
故答案為：蒸餾；過(guò)濾；
（3）粗品中可能含有為反應(yīng)的Br₂，加入Na₂SO₃，除去粗品中未反應(yīng)完的溴，單要防止亞硫酸鈉過(guò)量，亞硫酸鈉過(guò)量會(huì)消耗酸反應(yīng)生成二氧化硫，反應(yīng)的離子方程式為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：除去粗品中未反應(yīng)完的溴；SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（4）A．溴吸引電子能力大于碘，則溴顯-1價(jià)、碘顯+1價(jià)，故A錯(cuò)誤；
B．溴化碘的化學(xué)性質(zhì)與鹵素單質(zhì)相似，則IBr中I元素的化合價(jià)為+1價(jià)，I元素的化合價(jià)在反應(yīng)中能降低，則在很多化學(xué)反應(yīng)中IBr是強(qiáng)氧化劑，故B正確；
C．溴化碘與水作用時(shí)，該反應(yīng)中沒(méi)有電子轉(zhuǎn)移，不屬于氧化還原反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；
D．IBr+H₂O═HBr+HIO，生成的酸能和NaOH反應(yīng)，所以溴化碘和NaOH反應(yīng)生成NaIO、NaBr、H₂O，故D正確；
故答案為：AC；
（5）A．加入水，導(dǎo)致碘難以升華，且水中溶解部分碘，不符合分離、提純的目的，故A錯(cuò)誤．
B．加入KI發(fā)生：反應(yīng)為IBr+KI=I₂+KBr，ICl+KI=I₂+KCl，加熱時(shí)I₂升華與KCl、KBr分離，故B正確；
C．加入Zn，在加熱條件下生成ZnI，影響被提純的物質(zhì)，不符合提出的原則，故C錯(cuò)誤；
D．加入KCl與雜質(zhì)不反應(yīng)，不能起到除雜的目的，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純極，氧化還原反應(yīng)等知識(shí)，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，題目難度中等，注意把握相關(guān)知識(shí)的積累．