Question

【題目】溴化亞銅是一種白色粉末，不溶于冷水，在熱水中或見光都會(huì)分解，在空氣中會(huì)慢慢氧化成綠色粉末。制備CuBr的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1.在如圖所示的三頸燒瓶中加入45gCuSO4·5H2O、19gNaBr、150mL煮沸過的蒸餾水，60℃時(shí)不斷攪拌，以適當(dāng)流速通入SO2 2小時(shí)。

步驟2.溶液冷卻后傾去上層清液，在避光的條件下過濾。

步驟3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、純乙醚洗滌。

步驟4.在雙層干燥器（分別裝有濃硫酸和氫氧化鈉）中干燥3～4h，再經(jīng)氫氣流干燥，最后進(jìn)行真空干燥。

（1）實(shí)驗(yàn)所用蒸餾水需經(jīng)煮沸，煮沸目的是除去其中水中的______________（寫化學(xué)式）。

（2）步驟1中：①三頸燒瓶中反應(yīng)生成CuBr的離子方程式為_______________；

②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是_____________；

③說明反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是__________________。

（3）步驟2過濾需要避光的原因是_______________。

（4）步驟3中洗滌劑需“溶有SO2”的原因是_____________________最后溶劑改用乙醚的目的是________________________________。

（5）欲利用上述裝置燒杯中的吸收液（經(jīng)檢測主要含Na2SO3、NaHSO3等）制取較純凈的Na2SO3·7H2O晶體。請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟（須用到SO2（貯存在鋼瓶中）、20%NaOH溶液、乙醇）

①_______________________________________________。

②__________________________________________________。

③加入少量維生素C溶液（抗氧劑），蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶。

④__________________________________________________。

⑤放真空干燥箱中干燥。

Answer 1

【答案】O2 2Cu2+ + 2Br－+ SO2 + 2H2O → 2CuBr↓+SO42－+4H+ 60℃水浴加熱 溶液藍(lán)色完全褪去 防止CuBr見光分解 防止CuBr被氧化 除去表面乙醇，并使晶體快速干燥 在燒杯中繼續(xù)通入SO2至飽和 然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液 過濾，用乙醇洗滌2～3次

【解析】

(1)溴化亞銅能被氧氣慢慢氧化，要排除氧氣的干擾；
(2)①三頸燒瓶中銅離子被二氧化硫還原成亞銅離子，與溴離子反應(yīng)生成CuBr沉淀；
②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，可以用60℃的水浴加熱；
③45gCuSO45H2O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，所以當(dāng)溶液中的銅離子消耗完時(shí)反應(yīng)即完成；
(3)溴化亞銅見光會(huì)分解；
(4)溴化亞銅在空氣中會(huì)慢慢被氧化，洗滌劑需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化，溶劑改用乙醚可以除去表面乙醇，并使晶體快速干燥；
(5)燒杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取較純凈的Na2SO37H2O晶體，可以在燒杯中繼續(xù)通入SO2至飽和，將Na2SO3生成NaHSO3，根據(jù)鈉元素守恒可知，此時(shí)溶液中NaHSO3的物質(zhì)的量為0.5mol，然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO3恰好完全反應(yīng)生成Na2SO3，加入少量維生素C溶液(抗氧劑)，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，用乙醇洗滌2～3次，除去表面可溶性雜質(zhì)，放真空干燥箱中干燥，據(jù)此答題。

(1)溴化亞銅能被氧氣慢慢氧化，用二氧化硫還原銅離子生成溴化亞銅要排除氧氣的干擾，可以通過煮沸的方法除去其中水中的O2，故答案為：O2；

(2)①三頸燒瓶中銅離子被二氧化硫還原成亞銅離子，與溴離子反應(yīng)生成CuBr沉淀，反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++2Br+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42+4H+，故答案為：2Cu2++2Br+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42+4H+；

②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，可以用60℃的水浴加熱；故答案為： 60℃水浴加熱；

③45gCuSO45H2O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，所以當(dāng)溶液中的銅離子消耗完時(shí)反應(yīng)即完成，所以說明反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色完全褪去，故答案為：溶液藍(lán)色完全褪去；

(3)溴化亞銅見光會(huì)分解，所以步驟2過濾需要避光，防止CuBr見光分解，故答案為：防止CuBr見光分解；

(4)在空氣中會(huì)慢慢被氧化，所以洗滌劑需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化，最后溶劑改用乙醚可以除去表面乙醇，并使晶體快速干燥，故答案為：防止CuBr被氧化；除去表面乙醇，并使晶體快速干燥；

(5)燒杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取較純凈的Na2SO37H2O晶體，可以在燒杯中繼續(xù)通入SO2至飽和，將Na2SO3生成NaHSO3，根據(jù)鈉元素守恒可知，此時(shí)溶液中NaHSO3的物質(zhì)的量為0.5mol，然后向燒杯中加入100g20%的NaOH溶液，使NaHSO3恰好完全反應(yīng)生成Na2SO3，加入少量維生素C溶液(抗氧劑)，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，用乙醇洗滌23次，除去表面可溶性雜質(zhì)，放真空干燥箱中干燥，故答案為：在燒杯中繼續(xù)通入SO2至飽和；然后向燒杯中加入100g20%的NaOH溶液；過濾，用乙醇洗滌23次。