[题目]四溴乙烷(CHBr2-CHBr2)是一种无色透明液体.密度2.967g·mL-1.难溶于水.沸点244℃.可用作制造塑料的有效催化剂等.用电石(主要成分CaC2.少量CaS.Ca3P2.Ca3AS2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图1所示.(1)装置A中CaC2能与水剧烈发生反应:CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑.为了得到平� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】四溴乙烷(CHBr2—CHBr2)是一种无色透明液体，密度2.967g·mL-1，难溶于水，沸点244℃，可用作制造塑料的有效催化剂等。用电石(主要成分CaC2，少量CaS、Ca3P2、Ca3AS2等)和Br2等为原料制备少量四溴乙烷的装置(夹持装置已省略)如图1所示。

（1）装置A中CaC2能与水剧烈发生反应：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。为了得到平缓的C2H2气流，除可用饱和食盐水代替水外，还可采取的操作方法是__。

（2）装置B可除去H2S、PH3及AsH3，其中除去PH3的化学方程式为__(PH3还原性较强，氧化产物是磷酸)。

（3）装置C中在液溴液面上加入一层水的目的是__；装置C中反应已完成的现象是__；从装置C反应后的体系得到并纯化产品，需要进行的操作有__。

（4）一种制备Ca10(PO4)6(OH)2的原理为10Ca(OH)2+6H3PO4=Ca10(PO4)6(OH)2↓+18H2O。请设计用装置A得到的石灰乳等为原料制备Ca10(PO4)6(OH)2的实验方案：向烧杯中加入0.25L含0.5mol·L-1Ca(OH)2的石灰乳，_，在100℃烘箱中烘干1h。

已知：

①Ca10(PO4)6(OH)2中Ca/P比理论值为1.67。影响产品Ca/P比的主要因素有反应物投料比及反应液pH。

②在95℃，pH对Ca/P比的影响如图2所示。

③实验中须使用的试剂：含0.5mol·L-1Ca(OH)2的石灰乳、0.3mol·L-1磷酸及蒸馏水。

【答案】逐滴加入(饱和食盐)水 4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4 水封，减少液溴的挥发上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气分液，有机相干燥后蒸馏，收集244℃馏分在分液漏斗中加入0.25L0.3mol·L-1磷酸，将石灰乳加热到95℃，在不断搅拌下，先快速滴加磷酸，然后慢慢滴加，不时滴加蒸馏水以补充蒸发掉的水分，直到磷酸全部滴完，调节并控制溶液pH8～9，再充分搅拌一段时间、静置，过滤、水洗

【解析】

A中电石和水反应生成乙炔和氢氧化钙，因为电石中含有CaC2，少量CaS、Ca3P2、Ca3AS2等，所以得到的乙炔中含有H2S、PH3、AsH3还原性气体，通过硫酸铜溶液生成CuS、Cu和H2SO4、H3PO4、H3AsO4，从而除去有H2S、PH3、AsH3，再通过液溴，液溴和乙炔反应生成1，1，2，2四溴乙烷，高锰酸钾溶液能氧化还原性气体。

(1)为了得到平缓的C2H2气流，除可用饱和食盐水代替水外，还可以通过改变加入饱和食盐水速率控制，所以改变的措施为逐滴加入(饱和食盐)水；

(2)根据信息知，磷化氢和硫酸铜反应生成Cu、硫酸和磷酸，反应方程式为4CuSO4+PH3+4H2O=4Cu↓+H3PO4+4H2SO4；

(3)溴有毒且易挥发，为防止溴挥发采用液封的方法，溴不易溶于水，所以采用水封的方法；溴和乙炔反应生成难溶于水的1，1，2，2四溴乙烷而使溴褪色，所以生成的1，1，2，2四溴乙烷和水分层，当上下两层液体均变为无色透明且几乎不再吸收乙炔气时说明C中反应已经完成；互不相溶的液体采用分液方法分离，互溶的液体采用蒸馏方法分离，所以水层和有机层采用分液方法分离，有机相中液体干燥后采用蒸馏方法分离，收集244℃馏分；

(4)根据信息知，该反应需要95℃，磷酸和石灰乳制备Ca10(PO4)6(OH)2，液体磷酸放置在分液漏斗中易控制流速，为加快反应速率需要不断搅拌，先快速滴加磷酸，然后慢慢滴加，为防止溶液中水分减少，需要不时滴加蒸馏水补充蒸发掉的水分，直到磷酸全部滴完，且控制溶液的pH在8～9，再充分搅拌一段时间、静置，过滤、水洗，在100℃烘箱中烘干1 h，从而得到较干燥的Ca10(PO4)6(OH)2.

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①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是________。

②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为______，提供孤电子对的成键原子是______。

③氨的沸点_______（填“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是_______；氨是______分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为_______。

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①基态铜在元素周期表中位置__________________。

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(4)某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。

①该晶体的化学式为__________________。

②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于________(填“离子”或“共价”)化合物。

③已知该晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为________pm(只写计算式)。

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(3)某M原子的外围电子排布式为，铜与M形成的某化合物的晶胞结构如下图所示(黑点代表铜原子)。

①该晶体的化学式为__________________。

②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于___________(填“离子”或“共价”)化合物。

③已知该晶体的密度为，阿伏加德罗常数为，则该晶体中铜原子和M原子之间的最短距离为____________________pm(只需写出计算式)。

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（4）D与乙二醇发生缩聚反应的化学方程式为__。

（5）①X的结构简式是__。

②下表研究了__对合成F的影响，合成F的较优条件为__（填编号）。

编号	离子液体X	反应温度/℃	反应时间/h	E含量/%	F含量/%
1	[BPy]BF4	45	20	90	9
2	[HMIM]PF6	35	20	5	93
3	[BMIM]BF4	25	30	0	90
4	[HMIM]BF4	35	20	38	57
5	[BMIM]BF4	25	20	0	86