Question

12．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分解，在空氣中會慢慢氧化成綠色粉末．制備CuBr的實驗步驟如下：
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℃時不斷攪拌，以適當流速通入SO₂ 2小時．

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，最后進行真空
干燥．
（1）實驗所用蒸餾水需經(jīng)煮沸，煮沸目的是除去其中水中的O₂（寫化學式）．
（2）步驟1中：①三頸燒瓶中反應生成CuBr的離子方程式為2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；
②控制反應在60℃進行，實驗中可采取的措施是60℃水浴加熱；
③說明反應已完成的現(xiàn)象是溶液藍色完全褪去．
（3）步驟2過濾需要避光的原因是防止CuBr見光分解．
步驟3中洗滌劑需“溶有SO₂”的原因是防止CuBr被氧化；
最后溶劑改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶體快速干燥．
（4）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．
請補充實驗步驟【須用到SO₂（貯存在鋼瓶中）、20%NaOH溶液、乙醇】：
①在燒杯中繼續(xù)通入SO₂至飽和．
②然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液．
③加入少量維生素C溶液（抗氧劑），蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶．
④過濾，用乙醇洗滌2～3次．
⑤放真空干燥箱中干燥．

Answer 1

分析 （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，與溴離子反應生成CuBr沉淀；
②控制反應在60℃進行，可以用60℃的水浴加熱；
③45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，所以當溶液中的銅離子消耗完時反應即完成；
（3）溴化亞銅見光會分解；溴化亞銅在空氣中會慢慢被氧化，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；
（4）燒杯中的吸收液主要含Na₂SO₃、NaHSO₃等，制取較純凈的Na₂SO₃•7H₂O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，此時溶液中NaHSO₃的物質的量為0.5mol，然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO₃恰好完全反應生成Na₂SO₃，加入少量維生素C溶液（抗氧劑），蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，用乙醇洗滌2～3次，除去表面可溶性雜質，放真空干燥箱中干燥，據(jù)此答題．

解答 解：（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，與溴離子反應生成CuBr沉淀，反應的離子方程式為2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺，
②控制反應在60℃進行，可以用60℃的水浴加熱；
③45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，所以當溶液中的銅離子消耗完時反應即完成，所以說明反應已完成的現(xiàn)象是溶液藍色完全褪去，
故答案為：2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；60℃水浴加熱；溶液藍色完全褪去；
（3）溴化亞銅見光會分解，所以步驟2過濾需要避光，防止CuBr見光分解，在空氣中會慢慢被氧化，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見光分解；防止CuBr被氧化；除去表面乙醇，并使晶體快速干燥；
（4）燒杯中的吸收液主要含Na₂SO₃、NaHSO₃等，制取較純凈的Na₂SO₃•7H₂O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，此時溶液中NaHSO₃的物質的量為0.5mol，然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO₃恰好完全反應生成Na₂SO₃，加入少量維生素C溶液（抗氧劑），蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶，過濾，用乙醇洗滌2～3次，除去表面可溶性雜質，放真空干燥箱中干燥，
故答案為：①在燒杯中繼續(xù)通入SO₂至飽和；②然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液；④過濾，用乙醇洗滌2～3次．

點評 本題考查了物質制備的生產(chǎn)工藝流程，涉及對操作的分析評價、物質的分離提純、實驗方案實際等，（5）為易錯點，學生容易忽略加入氫氧化鈉溶液的質量，是高考熱點題型，題目難度中等．