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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