Question

12．溴化亞銅是一種白色粉末，不溶于冷水，在熱水中或見(jiàn)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(guò)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(guò)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O₂（寫(xiě)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2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；
②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中可采取的措施是60℃水浴加熱；
③說(shuō)明反應(yīng)已完成的現(xiàn)象是溶液藍(lán)色完全褪去．
（3）步驟2過(guò)濾需要避光的原因是防止CuBr見(jiàn)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(cè)主要含Na₂SO₃、NaHSO₃等）制取較純凈的Na₂SO₃•7H₂O晶體．
請(qǐng)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(jié)晶．
④過(guò)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(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；
③45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過(guò)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(jiàn)光會(huì)分解；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；
（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(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(guò)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．

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(guò)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↓+SO₄^2-+4H⁺，
②控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，可以用60℃的水浴加熱；
③45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過(guò)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(shuō)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：2Cu²⁺+2Br^-+SO₂+2H₂O=2CuBr↓+SO₄^2-+4H⁺；60℃水浴加熱；溶液藍(lán)色完全褪去；
（3）溴化亞銅見(jiàn)光會(huì)分解，所以步驟2過(guò)濾需要避光，防止CuBr見(jiàn)光分解，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見(jiàn)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(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(guò)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，
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(guò)濾，用乙醇洗滌2～3次．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)制備的生產(chǎn)工藝流程，涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純、實(shí)驗(yàn)方案實(shí)際等，（5）為易錯(cuò)點(diǎn)，學(xué)生容易忽略加入氫氧化鈉溶液的質(zhì)量，是高考熱點(diǎn)題型，題目難度中等．