Question

11．溴化钙在医药上用作中枢神经抑制药，实验室用“尿素法”制备溴化钙的主要流程如下：

溴化钙的部分溶解度数值如下：

温度	0℃	10℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
溶解度（g）	125	132	143	213	278	295	312

（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂，每生成1mol Ca（BrO₃）₂转移电子的物质的量为10mol；50～70℃时，尿素[CO（NH₂）₂]将生成的Ca（BrO₃）₂还原为CaBr₂，尿素被氧化为N₂，该反应的化学方程式为2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O．
（2）过滤所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗．
（3）加入氢溴酸调pH的作用是除去过量的氢氧化钙．
（4）操作I包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、干燥．
（5）“二氧化硫法”制备的氢溴酸粗品中常含有少量的溴和硫酸；请选用所提供的试剂，试写出检验氢溴酸粗品中是否含有SO₄^2-的实验方案：取少量氢溴酸粗产品与试管中，滴加少量稀盐酸，再加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-；否则不含SO₄^2-．

Answer 1

分析 消石灰、液溴和尿素混合后发生反应6 Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂、2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，然后过滤除去滤渣，滤液中含有CaBr₂，向滤液中加入HBr调节溶液的pH值，从而除去过量的Ca（OH）₂，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CaBr₂.2H₂O，
（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，转移电子数是10；50～70℃时，尿素[CO（NH₂）₂]将生成的Ca（BrO₃）₂还原为CaBr₂，尿素被氧化为N₂，同时生成二氧化碳、水，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式；
（2）过滤用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
（3）HBr具有酸性，能和碱反应生成溴化物；
（4）从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、干燥；
（5）硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液检验．

解答 解：消石灰、液溴和尿素混合后发生反应6 Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂、2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，然后过滤除去滤渣，滤液中含有CaBr₂，向滤液中加入HBr调节溶液的pH值，从而除去过量的Ca（OH）₂，通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CaBr₂.2H₂O，
（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂中Br元素化合价由0价变为-1价、+5价，转移电子数是10，所以生成1mol Ca（BrO₃）₂转移电子的物质的量为10mol；50～70℃时，尿素[CO（NH₂）₂]将生成的Ca（BrO₃）₂还原为CaBr₂，尿素被氧化为N₂，同时生成二氧化碳、水，根据反应物、生成物及反应条件书写方程式为2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，
故答案为：10mol；2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O；
（2）过滤用的玻璃仪器有盛放溶液烧杯、过滤用的漏斗、引流用的玻璃棒，
故答案为：烧杯；漏斗；
（3）HBr具有酸性，能和碱反应生成溴化物，从而除去溶液中过量的氢氧化钙，故答案为：除去过量的氢氧化钙；
（4）从溶液中获取晶体采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、冰水洗涤、干燥，所以操作I还包含蒸发浓缩、冷却结晶，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）硫酸根离子用盐酸酸化的氯化钡溶液检验，其检验方法为：取少量氢溴酸粗产品与试管中，滴加少量稀盐酸，再加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-；否则不含SO₄^2-，
故答案为：取少量氢溴酸粗产品与试管中，滴加少量稀盐酸，再加入BaCl₂溶液，若产生白色沉淀，说明含有SO₄^2-；否则不含SO₄^2-．

点评 本题以物质制备为载体考查离子检验、物质分离提纯、仪器的选取、氧化还原反应等知识点，侧重考查学生分析、判断、知识综合运用能力，为高频考点，注意分析流程图中发生的反应及分离提纯方法，知道常见离子的检验方法及实验现象，题目难度不大．