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【题目】溴化亚铜(CuBr)微溶于水,不溶于乙醇,可用作有机合成中的催化剂。实验室中可利用无水硫酸铜、溴化钠为主要原料制备溴化亚铜,制备流程如下:

回答下列问题:

(1)过程①用到的玻璃仪器有烧杯、______,其中无水能否用蓝矾代替?做出判断,并说明理由:________

(2)制备CuBr的反应在装置乙中进行,向其中加入32gCuSO423g NaBr配制成的150mL水溶液,然后通入足量的SO2(部分夹持及加热装置已略去)

①装置甲中,不能采用浓度为98%的浓硫酸,一般采用浓度为70%左右的浓硫酸,其原因是________

②写出装置乙中发生反应的离子方程式:_____,该反应需保持反应液在60℃,最佳加热方式为______,该装置中应用搅拌器搅拌的目的是______Cu2+Br-反应完毕的标志是______________

③丙中倒扣的漏斗可防止液体倒吸,下列装置中不能防止液体倒吸的是________(填标号)

a b c d

(3)洗涤CuBr沉淀时采用SO2的水溶液而不采用蒸馏水,其目的是_____________

(4)最后经洗涤、干燥得到21.6g产品,则该实验的产率是________

【答案】玻璃棒 能,因需配制成水溶液 因反应的实质是的反应,而98%硫酸中主要以分子形式存在,无法电离出,硫酸浓度过低时,不利于逸出 水浴加热 加快反应速率 溶液的蓝色褪去 a 防止CuBr被氧化 75%(或0.75

【解析】

CuSO4NaBr的固体混合物,加水溶解所得混合溶液中通入SO2气体,即可得到CuBr沉淀,经过滤洗涤干燥获得产品;由于溴化亚铜易被氧化,可以使用二氧化硫的水溶液进行洗涤,防止溴化亚铜被氧化;实验室制取二氧化硫可用亚硫酸钠固体与70%的硫酸反应,二氧化硫气体有毒,尾气需要吸收处理,但要注意防倒吸;实际产生的CuBr的质量与通过化学反应计算出的理论上得到的CuBr质量之间的比值,即为产率。

(1) 过程①中固体溶解需要在烧杯中进行,且需要使用玻璃棒搅拌加快溶解;硫酸铜配制成溶液需要加水溶解,则无水CuSO4可用蓝矾代替;

(2) ①利用Na2SO3固体与浓硫酸反应的实质是SO32-+2H+=SO2↑+H2O,而98%硫酸中主要以H2SO4分子形式存在,Na2SO3无法电离出SO32-;硫酸浓度过低时,二氧化硫在水中溶解的较多,不利于逸出,故不用浓度为98%的浓硫酸,而选择浓度为70%左右的浓硫酸;

②装置乙中CuSO4NaBr的混合溶液中通入SO2气体,生成CuBr沉淀,发生反应的离子方程式为2Cu2++2Br-+ SO2+2H2O=SO42-+2CuBr↓+4H+;该反应需保持反应液在60℃,则选择水浴加热;该装置中应用搅拌器搅拌的目的是增大反应物接触面积,加快反应速率;当溶液的蓝色褪去,即说明Cu2+Br-反应完毕;

a.多孔球泡可增大气体与溶液的接触面积,但无法防倒吸,故a错误;

b.气体不溶于CCl4,可防倒吸,故b正确;

c.当产生倒吸现象时,少量液体进入球形干燥管内,烧杯中液体回落,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,可防倒吸,故c正确;

d.当产生倒吸现象时,少量液体进入玻璃管内,烧杯中液体回落,吸收液受自身重量的作用又流回烧杯内,可防倒吸,故d正确;

故答案为a

(3) 溴化亚铜微溶于水,且易被空气中氧气氧化,则洗涤CuBr沉淀时采用SO2的水溶液而不采用蒸馏水,可防止CuBr被氧化,且减少产品的流失。

(4) 32gCuSO4的物质的量为=0.2mol23g NaBr的物质的量为=0.22mol,则理论生成的CuBr的物质的量为0.2mol,则该实验的产率是=75%

练习册系列答案
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【题目】表示溶液中浓度的方法通常有两种:溶液中溶质的质量分数(w)和物质的量浓度(c),因此在配制溶液时,根据不同的需要,有不同的配制方法,请完成填空。

(1)10%(密度为1.01 g·cm3)的氢氧化钠溶液配制成27.5 g 2% 的氢氧化钠溶液。

①计算:需________g 10%(密度为1.01 g·cm3)的氢氧化钠溶液,其体积为________mL,需加________mL(ρ1 g·cm3)进行稀释。

②量取:用________mL量筒取10% 氢氧化钠,量取时视线要跟量筒________保持水平,然后倒入烧杯里,用________mL量筒量取蒸馏水也注入烧杯里。

③溶解:用________将上述溶液搅拌均匀,即得27.5 g 2% 的氢氧化钠溶液。

(2)98%(密度为1.84 g·cm3)的浓硫酸稀释成3 mol·L1的稀硫酸100 mL,回答下列问题:

①需要取浓硫酸________mL

②配制操作可分解成如下几步,以下正确的操作顺序是__________________________(填字母,下同)

A.向容量瓶中注入少量蒸馏水,检查是否漏水

B.用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒,将溶液注入容量瓶,并重复操作两次

C.用已冷却的稀硫酸注入已检查不漏水的容量瓶中

D.根据计算,用量筒量取一定体积的浓硫酸

E.将浓硫酸沿烧杯壁慢慢注入盛有蒸馏水的小烧杯中,并不断用玻璃棒搅拌

F.盖上容量瓶塞子,振荡,摇匀

G.用胶头滴管滴加蒸馏水,使溶液凹面恰好与刻度线相切

H.继续往容量瓶中小心地加蒸馏水,使液面接近刻度线

(3)实验室需配制1 mol·L1的氢氧化钠溶液和1 mol·L1的硫酸溶液各100mL

①要配制氢氧化钠溶液,在用托盘天平称取氢氧化钠固体时,天平读数为________

A4.0 g     B4.00 g     C.>4.0 g

②在配制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的各步操作中,有明显不同的是__________

A.称量或量取   B.溶解或稀释  C.移液、洗涤  D.定容

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