Question

【题目】溴化亚铜可用作工业催化剂，是一种白色粉末，微溶于冷水，不溶于乙醇等有机溶剂，在热水中或见光都会分解，在空气中会慢慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下：

步骤1.在如上图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4·5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水，60℃时不断搅拌，以适当流速通入SO2 2小时。

步骤2.溶液冷却后倾去上层清液，在避光的条件下过滤。

步骤3.依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤

步骤4.在双层干燥器(分别装有浓硫酸和氢氧化钠)中干燥3～4h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥。

（1）实验所用蒸馏水需经煮沸，煮沸目的是除去水中的________________(写化学式)。

（2）步骤1中：①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为__________________；

②控制反应在60℃进行，实验中可采取的措施是____________________；

③说明反应已完成的现象是_____________________ 。

（3）步骤2过滤需要避光的原因是_____________________。

（4）步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是____________________。

（5）欲利用上述装置烧杯中的吸收液(经检测主要含Na2SO3、NaHSO3等)制取较纯净的Na2SO3·7H2O晶体。

请补充实验步骤[须用到SO2(贮存在钢瓶中)、20%NaOH溶液]：

①_________________。

②___________________。

③加入少量维生素C溶液(抗氧剂),蒸发浓缩，冷却结晶。

④过滤，用乙醇洗涤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℃水浴加热 溶液蓝色完全褪去 防止CuBr见光分解 防止CuBr被氧化 在烧杯中继续通入SO2至饱和 然后向烧杯中加入100g20%的NaOH溶液

【解析】(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化，用二氧化硫还原铜离子生成溴化亚铜要排除氧气的干扰，可以通过煮沸的方法除去水中的O2，故答案为：O2；

(2)①三颈烧瓶中铜离子被二氧化硫还原成亚铜离子，与溴离子反应生成CuBr沉淀，反应的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+，故答案为：2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+；

②控制反应在60℃进行，可以用60℃的水浴加热，故答案为：60℃水浴加热；

③45gCuSO45H2O为0.18mol，19gNaBr为0.184mol，所以NaBr稍过量，所以当溶液中的铜离子消耗完时反应即完成，所以说明反应已完成的现象是溶液蓝色完全褪去，故答案为：溶液蓝色完全褪去；

(3)溴化亚铜见光会分解，所以步骤2过滤需要避光，防止CuBr见光分解，故答案为：防止CuBr见光分解；

(4)溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化，所以洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化，故答案为：防止CuBr被氧化；

(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取较纯净的Na2SO37H2O晶体，可以在烧杯中继续通入SO2至饱和，将Na2SO3生成NaHSO3，根据钠元素守恒可知，此时溶液中NaHSO3的物质的量为0.5mol，然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液，使NaHSO3恰好完全反应生成Na2SO3，加入少量维生素C溶液(抗氧剂)，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，用乙醇洗涤2～3次，除去表面可溶性杂质，放真空干燥箱中干燥，故答案为：①在烧杯中继续通入SO2至饱和；②然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液。