Question

【題目】溴化亞銅可用作工業催化劑，是一種白色粉末，微溶于冷水，不溶于乙醇等有機溶劑，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.在如上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，再經氫氣流干燥，最后進行真空干燥。

（1）實驗所用蒸餾水需經煮沸，煮沸目的是除去水中的________________(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__________________；

②控制反應在60℃進行，實驗中可采取的措施是____________________；

③說明反應已完成的現象是_____________________ 。

（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____________________。

（5）欲利用上述裝置燒杯中的吸收液(經檢測主要含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]：

①_________________。

②___________________。

③加入少量維生素C溶液(抗氧劑),蒸發濃縮，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

【答案】 O2 2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+ 60℃水浴加熱 溶液藍色完全褪去 防止CuBr見光分解 防止CuBr被氧化 在燒杯中繼續通入SO2至飽和 然后向燒杯中加入100g20%的NaOH溶液

【解析】(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↓+SO42-+4H+，故答案為：2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+；

②控制反應在60℃進行，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象是溶液藍色完全褪去，故答案為：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，故答案為：防止CuBr見光分解；

(4)溴化亞銅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，故答案為：防止CuBr被氧化；

(5)燒杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取較純凈的Na2SO37H2O晶體，可以在燒杯中繼續通入SO2至飽和，將Na2SO3生成NaHSO3，根據鈉元素守恒可知，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在燒杯中繼續通入SO2至飽和；②然后向燒杯中加入100g 20%的NaOH溶液。