15.碱式碳酸铜是一种具有广泛用途的化工产品,主要用于固体荧光粉激活剂和铜盐的制造等.
Ⅰ、制备
碱式碳酸铜因生成条件不同,其颜色和组成也不尽相同,即碱式碳酸铜中Cu(OH)2和CuCO3的比例不同,某实验小组设计以下不同实验制备碱式碳酸铜.
(1)由Na2CO3•10H2O与CuSO4•5H2O反应制备:称取14g CuSO4•5H2O、16g Na2CO3•10H2O,用研钵分别研细后再混合研磨,立即发生反应,有“嗞嗞”声,而且混合物很快成为“粘胶状”,将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀产生,过滤,用水洗涤沉淀,至滤液中不含SO42-为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体.
①混合物发生反应时有“嗞嗞”声的原因是有CO2气体生成,混合物成为“粘胶状”的原因是混合物吸水;
②撤离热源的目的是防止碱式碳酸铜受热分解;
③检验滤液中是否含有SO42-的方法是首先在滤液中加入盐酸酸化,再加入BaCl2溶液,若有BaSO4白色沉淀产生,则证明有SO42-,否则没有;
(2)由Na2CO3溶液与CuSO4溶液反应制备:分别按一定比例取CuSO4溶液和Na2CO3溶液,水浴加热到设定温度后,在充分振荡下采用将CuSO4溶液加入Na2CO3溶液或将Na2CO3溶液加入CuSO4溶液的加料顺序进行实验,影响产品组成和产率的因素可能有温度、反应物配比、溶液酸碱度(列2点).
14.溴苯是一种化工原料,某课外小组用如图装置改进了苯的溴代反应.
实验步骤如下:
①按图所示组装仪器并检查装置的气密性;
②将磁铁用双面胶固定在圆底烧瓶外侧顶部,取0.5g还原铁粉置于瓶内,移动烧瓶使铁粉被磁铁吸于瓶内侧顶端.在干燥管球内尖端部位放一团蘸有40%氢氧化钠溶液的棉花,两侧分别放一段湿润的石蕊试纸和湿润的淀粉碘化钾试纸,再将另一团蘸有CCl4的棉花松松地置于干燥管的管口,塞上带有导管的胶塞.
③将磁石移开,并用冰毛巾覆盖在圆底烧瓶上半部分.
④反应完毕后,打开止水夹,立即将注射器中10mL饱和的亚硫酸钠溶液注入烧瓶中,充分反应后,上层为浅绿色溶液,下层为接近无色油状液体.再用注射器注入蒸馏水“水洗”,即可清楚地看到无色溴苯生成,请回答相关问题.
(1)步骤②中蘸有CCl4的棉花和蘸有40%氢氧化钠溶液的棉花的作用分别为吸收挥发苯与溴、吸收HBr,防止污染环境;
(2)步骤③中,苯和溴反应的化学方程式为,冰毛巾覆盖在圆底烧瓶上半部分的目的是降低温度圆底烧瓶上部温度,起冷却回流作用;
(3)步骤④中,饱和的亚硫酸钠溶液的主要作用是消耗掉未反应的溴,防止污染环境,生成浅绿色溶液的离子方程式为2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+,从“水洗”后的体系中分离出溴苯的操作是分液;
(4)什么现象能证明苯和溴发生的是取代反应湿润的淀粉-KI试纸无明显现象,湿润的石蕊试纸变红色;
(5)该实验的优点有防止造成环境污染、实验同时证明苯和溴发生的是取代反应等.
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