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.
| 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 |
| 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 |
| 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 | |
| C. | 常温常压下,22.4L的液态水含有2.24×10-8NA个OH- | |
| 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 |
| 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 |
| 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 |