题目内容
【题目】溴化亚铜可用于彩色照相,是一种白色结晶状粉末,见光分解,在空气中会慢慢氧化成绿色,溶于氢溴酸、盐酸、硝酸和氨水,在热水中也会发生分解。实验室制备CuBr的装置示意图和步骤如下:
实验步骤:
①在装置A中加人50.0 g CuSO4o5H2O、30.9 g NaBr、150 mL蒸馏水,60℃时不断搅拌,以适当流速通入SO2;
②溶液冷却后倾去上层清液,在避光的条件下过滤;
③依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤;
④在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥34h,再经氢气流干燥,最后进行真空干燥,得到产品21.6 g。
回答下列问题:
(1)步骤②中过滤需要避光的原因是________________________________________________。
(2)步骤①中实验所用蒸馏水事先要进行的处理操作是_______________,控制反应在60℃条件下进行,实验中可采取的措施是________________________。
(3)步骤③中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是__________________________________;最后洗涤剂改用乙醚的目的是_____________________________________。
(4)装置A中反应生成CuBr的离子方程式为__________________________;说明反应已完成的现象是_____________________________________________________。
(5)本实验产品的产率是_____________________。
【答案】 防止CuBr见光分解 加热煮沸 60℃水浴加热 防止CuBr被氧化 除去表面乙醇,并使晶体快速干燥 2Cu2++2Br-+SO2+ 2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+ 溶液蓝色完全褪去 75.0%
【解析】(1)溴化亚铜见光会分解,所以步骤2过滤需要避光,防止CuBr见光分解;
(2)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化,用二氧化硫还原铜离子生成溴化亚铜要排除氧气的干扰,可以通过加热煮沸的方法除去其中水中的O2;控制反应在60℃进行,可以用60℃的水浴加热;
(3)在空气中会慢慢被氧化,所以洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化,最后溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇,并使晶体快速干燥;
(4)三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子,与溴离子反应生成CuBr沉淀,反应的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+;当溶液蓝色完全褪去即说明反应已完成;
(5)50.0 g CuSO4·5H2O的物质的量为0.2mol,理论生成CuBr的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×144g/mol=28.8g,本实验产品的产率是×100%=75.0%。
【题目】实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下所示:
第一步:CH3CH2OH CH2=CH2+H2O;
第二步:乙烯与溴水反应得到1,2-二溴乙烷。
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃下脱水生成乙醚(CH3CH2OCH2CH3)。用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示(部分装置未画出):
有关数据列表如下:
乙醇 | 1,2-二溴乙烷 | 乙醚 | |
状态 | 无色液体 | 无色液体 | 无色液体 |
密度/(g/cm3) | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸点/(℃) | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔点/(℃) | -130 | 9 | -116 |
请回答下列问题:
(1)写出乙烯与溴水反应的化学方程式:___________________________________。
(2)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,其最主要目的是___________(填字母代号)。
a.引发反应 b.加快反应速率
c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成
(3)装置B的作用是__________________。
(4)在装置C中应加入_________(填字母代号),其目的是吸收反应中可能生成的SO2、CO2气体。
a.水 b.浓硫酸
c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液
(5)将1,2-二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在__________(填“上”或“下”)层。
(6)若产物中有少量未反应的Br2,最好用________(填字母代号)洗涤除去。
a.水 b.氢氧化钠溶液 c.碘化钠溶液 d.乙醇
(7)若产物中有少量副产物乙醚,可用__________的方法除去。
(8)判断该制备反应已经结束的最简单方法是___________________________。