题目内容

12．溴化亚铜是一种白色粉末，不溶于冷水，在热水中或见光都会分解，在空气中会慢慢氧化成绿色粉末．制备CuBr的实验步骤如下：
步骤1．在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4•5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水，60℃时不断搅拌，以适当流速通入SO2 2小时．

步骤2．溶液冷却后倾去上层清液，在避光的条件下过滤．
步骤3．依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤．
步骤4．在双层干燥器（分别装有浓硫酸和氢氧化钠）中干燥3～4h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥．
（1）实验所用蒸馏水需经煮沸，煮沸目的是除去其中水中的O2（写化学式）．
（2）步骤1中：①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+；
②控制反应在60℃进行，实验中可采取的措施是60℃水浴加热；
③说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去．
（3）步骤2过滤需要避光的原因是防止CuBr见光分解．
（4）步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是防止CuBr被氧化；最后溶剂改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶体快速干燥．
（5）欲利用上述装置烧杯中的吸收液（经检测主要含Na2SO3、NaHSO3等）制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体．
请补充实验步骤，须用到SO2（贮存在钢瓶中）、20%NaOH溶液、乙醇：
①在烧杯中继续通入SO2至饱和．
②然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液．
③加入少量维生素C溶液（抗氧剂），蒸发浓缩，冷却结晶．
④过滤，用乙醇洗涤2～3次．
⑤放真空干燥箱中干燥．

分析 （1）溴化亚铜能被氧气慢慢氧化，要排除氧气的干扰；
（2）①三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；
②控制反应在60℃进行，可以用60℃的水浴加热；
③45gCuSO4•5H2O为0.18mol，19gNaBr为0.184mol，所以NaBr稍过量，所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成；
（3）溴化亚铜见光会分解；
（4）溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化，洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化，溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇，并使晶体快速干燥；
（5）烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体，可以在烧杯中继续通入SO2至饱和，将Na2SO3生成NaHSO3，根据钠元素守恒可知，此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol，然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3，加入少量维生素C溶液（抗氧剂），蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤2～3次，除去表面可溶性杂质，放真空干燥箱中干燥，据此答题；

解答 解：（1）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，可以通过煮沸的方法除去其中水中的O2，
故答案为：O2；
（2）①三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+，
②控制反应在60℃进行，可以用60℃的水浴加热；
③45gCuSO4•5H2O为0.18mol，19gNaBr为0.184mol，所以NaBr稍过量，所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成，所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去，
故答案为：2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+；60℃水浴加热；溶液蓝色完全褪去；
（3）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，
故答案为：防止CuBr见光分解；
（4）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，
故答案为：防止CuBr被氧化；除去表面乙醇，并使晶体快速干燥；
（5）烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取较纯净的Na2SO3•7H2O晶体，可以在烧杯中继续通入SO2至饱和，将Na2SO3生成NaHSO3，根据钠元素守恒可知，此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol，然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3，加入少量维生素C溶液（抗氧剂），蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤2～3次，除去表面可溶性杂质，放真空干燥箱中干燥，
故答案为：①在烧杯中继续通入SO2至饱和；②然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液；④过滤，用乙醇洗涤2～3次．

点评 本题考查了物质制备的生产工艺流程，涉及对操作的分析评价、物质的分离提纯、实验方案实际等，（5）为易错点，学生容易忽略加入氢氧化钠溶液的质量，是高考热点题型，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．下列说法正确的是（　　）
A．25℃时，pH=3的CH3COOH溶液加水稀释10倍后，pH=4
B．25℃时，pH=11的NaOH溶液加水稀释100倍后pH=9
C．25℃时，pH=3的盐酸与pH=11的氨水等体积混合后，pH=7
D．90℃时，纯水的pH=6.2，所以加热可以使水呈酸性
3．黄铜矿（CuFeS2）是炼铜的最主要矿物，在野外很容易被误会为黄金，又称愚人金．

（1）火法冶炼黄铜矿的过程中，利用了Cu2O与Cu2S反应生成Cu单质，反应的化学方程式是2Cu2O+Cu2S$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$6Cu+SO2↑．
（2）S位于周期表中ⅥA族，该族元素氢化物中，H2Te比H2S沸点高的原因是两者均为分子晶体且结构相似，H2Te相对分子质量比H2S大，分子间作用力更强，H2O比H2Te沸点高的原因是两者均为分子晶体，H2O分子中存在氢键．
（3）S有+4和+6两种价态的氧化物，回答下列问题：
①下列关于气态SO3和SO2的说法中，正确的是AD．
A．中心原子的价层电子对数目相等             B．都是极性分子
C．中心原子的孤对电子数目相等               D．都含有极性键
②将纯液态SO3冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图1，此固态SO3中S原子的杂化轨道类型是sp3．
（4）Cu有+1和+2两种价态的化合物，回答下列问题：
①Cu+的价层电子排布为3d10，Cu2+有1个未成对电子．
②新制的Cu（OH）2能够溶解于过量浓碱溶液中，反应的离子方程式是Cu（OH）2+2OH-=[Cu（OH）4]2-．
（5）CuFeS2的晶胞如图2所示，晶胞参数a=0.524nm，c=1.032nm；CuFeS2的晶胞中每个Cu原子与4个S原子相连，列式计算晶体密度 ρ=$\frac{4×184g/mol}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}×（0.524×1{0}^{-7}cm）^{2}×1.032×1{0}^{-7}cm}$ g•cm-3．
20．分类是化学学习和研究的常用手段，下列分类依据和结论都正确的是（　　）
A．冰醋酸、纯碱、铜绿、生石灰分别属于酸、碱、盐、氧化物
B．HClO、H2SO4（浓）、HNO3均具有强氧化性，都是氧化性酸
C．Al、Al2O3、Al（OH）3均既能与盐酸反应又能与氢氧化钠反应，都属于两性化合物
D．H2SO4、NaOH、AlCl3均为强电解质，都属于离子化合物
7．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法中，正确的是（　　）
A．标准状况下，22.4L的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为4NA
B．密闭容器中，46gNO2和N2O4的混合气体所含分子个数为NA
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D．高温下，16.8 g Fe与足量水蒸气完全反应失去0.8NA个电子
17．0.5molCH4完全燃烧生成CO2和H2O（l）时放出445kJ热量，则下列热化学方程式正确的是（　　）
A．2CH4（g）+4O2（g）═2CO2（g）+4H2O（l）△H=+890kJ•mol-1
B．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=+890kJ•mol-1
C．CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=890kJ•mol-1
D．$\frac{1}{2}$ CH4（g）+O2（g）═$\frac{1}{2}$CO2（g）+H2O（l）△H=-445kJ•mol-1
4．下列各物质间的反应，其能量变化符合右图的是（　　）
A．灼热的碳与二氧化碳反应
B．碳酸钙的分解
C．Ba（OH）2•8H2O晶体和NH4Cl晶体混合
D．葡萄糖在人体中转化成二氧化碳和水
4．运用碳及其化合物的性质，完成下列小题：
（1）长期存放石灰水的瓶子内会出现一层白色固体，请分析这层白色固体产生的原因CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O（用化学方程式表示）；用完石灰水后，怎样除去瓶壁上的白色固体，CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑（用化学方程式表示）．
（2）除去碳酸钠固体中少量碳酸氢钠的方法是（用化学方程式表示）：2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3 +CO2↑+H2O
（3）向碳酸氢钠溶液滴加NaOH溶液，发生反应的离子方程式为：OH-+HCO3-=H2O+CO32-．
5．某溶液中含MgCl2和AlCl3各0.01mol，向其中逐滴滴加1mol/L的NaOH溶液至过量，下列关系图正确的是（　　）
A．B．
C．D．

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