Question

【題目】溴化亞鐵是聚合反應中常用的一種催化劑，易潮解變質，800℃以上可升華，高溫時FeBr3 會快速分解為FeBr2。某校同學設計實驗用干燥的HBr 與Fe 反應制備少量FeBr2，實驗裝置如下(部分夾持裝置已省略)，請回答相關問題：

（1）儀器 M 名稱是___，裝置④中主要的化學方程式為__________。

（2）裝置⑥的作用是___，逸出的氣體主要是_____(填化學式)。

（3）實驗結束時要關閉熱源并繼續通入N2一段時間，此時通N2的目的是____。

（4）將濃磷酸換成濃硫酸同樣能制得 HBr，但反應過程中圓底燒瓶內的溶液變為橙黃色。

①濃磷酸和濃硫酸均能用于制 HBr 的原因是硫酸和磷酸都具有___（填選項字母）。

a．脫水性 b．強氧化性 c．難揮發性

②溶液變橙黃色是因為發生了副反應____(寫化學方程式)。

③濃磷酸換成濃硫酸對產品純度____ (填“有”或“沒有”)影響，理由是__

Answer 1

【答案】分液漏斗 Fe + 2HBr ＝FeBr2 + H2 吸收未反應的 HBr，并防止空氣中的水蒸氣進入裝置 H2 和 N2 使裝置中殘留的 HBr 被充分吸收，避免造成污染 c 2NaBr+2H2SO4(濃) SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4 沒有 SO2 與鐵不反應，溴與鐵生成的 FeBr3 在高溫下迅速分解為 FeBr2。

【解析】

根據裝置圖可知：裝置①用來制備HBr，由于溴化亞鐵易潮解變質，實驗前需通入氮氣排除裝置內的空氣，裝置②可以起到安全瓶的作用，防止裝置④中的導管發生堵塞，裝置③是干燥生成的HBr氣體， HBr與Fe在裝置④中反應生成溴化亞鐵，800℃以上溴化亞鐵可升華，裝置⑤收集生成的溴化亞鐵，裝置⑥吸收未反應的HBr，并防止空氣中的水蒸氣進入裝置⑤，據此答題。

（1）儀器M名稱是分液漏斗，裝置④中HBr與Fe反應生成溴化亞鐵和氫氣，化學方程式為Fe +2HBr＝FeBr2+H2，故答案為：分液漏斗，Fe +2HBr＝FeBr2+H2。

（2）裝置⑥中裝有堿石灰，能吸收水和酸性氣體，其作用是除去尾氣中的HBr等酸性氣體并防止空氣中的水蒸氣進入裝置⑤，逸出的氣體主要是氫氣和氮氣，化學式為：H2和N2，故答案為：吸收未反應的HBr，并防止空氣中的水蒸氣進入裝置；H2和N2。

（3）實驗結束時要關閉熱源并繼續通入N2一段時間，此時通N2的目的是使裝置中殘留的 HBr被充分吸收，避免造成污染，故答案為：使裝置中殘留的HBr被充分吸收，避免造成污染。

（4）①濃磷酸和濃硫酸均能用于制HBr的原因是硫酸和磷酸都具有難揮發性，故答案為：c。

②濃硫酸具有強氧化性，能夠氧化溴離子生成溴單質，因此溶液變橙黃色是因為發生了副反應2NaBr+2H2SO4(濃)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4，故答案為：2NaBr+2H2SO4(濃)SO2↑+Br2↑+2H2O+Na2SO4。

③用濃硫酸作反應物時，進入素燒瓷反應管的HBr中含有溴蒸氣和二氧化硫，SO2與鐵不反應，溴與鐵生成的FeBr3在高溫下迅速分解為FeBr2，不會影響產品純度，故答案為：沒有；SO2與鐵不反應，溴與鐵生成的FeBr3在高溫下迅速分解為FeBr2。