Question

12．溴化钙晶体（CaBr₂•2H₂O）为白色固体，易溶于水，可用于制造灭火剂、制冷剂等．一种制备溴化钙晶体的工艺流程如图1：

（1）实验室模拟海水提溴的过程中，用苯萃取溶液中的溴，分离溴的苯溶液与水层的操作是（装置如图2）：使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，将活塞拧开，使下面的水层慢慢流下，待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞，将上层液体从上口倒入另一烧杯中
（2）“合成”的化学方程式为3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O．“合成”温度控制在70℃以下，其原因是温度过高，Br₂、NH₃易挥发．投料时控制n（Br₂）：n（NH₃）=1：0.8，其目的是确保Br₂被充分还原
（3）“滤渣”的主要成分为Ca（OH）₂（填化学式）
（4）“滤液”呈强碱性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，请补充从“滤液”中提取CaBr₂•2H₂O的实验操作：加热驱除多余的氨，用氢溴酸调节滤液呈酸性，加入活性炭脱色，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥．[实验中须使用的试剂有：氢溴酸、活性炭、乙醇；除常用仪器外须使用的仪器有：砂芯漏斗，真空干燥箱]．

Answer 1

分析 制备溴化钙晶体的工艺流程：将液氨、液溴、CaO与水混合发生反应3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O、CaO+H₂O=Ca（OH）₂，过滤，滤渣为Ca（OH）₂，滤液为CaBr₂溶液，呈强碱性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，加热驱除多余的氨，用氢溴酸调节滤液呈酸性，加入活性炭脱色，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶体，据此分析作答．

解答 解：（1）实验室模拟海水提溴的过程中，用苯萃取溶液中的溴，分离溴的苯溶液与水层的操作是（装置如图2）：使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，将活塞拧开，使下面的水层慢慢流下，待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞，将上层液体从上口倒入另一烧杯中；
故答案为：将上层液体从上口倒入另一烧杯中；
（2）合成为液氨、液溴、CaO混合发生反应：3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O；其中液溴、液氨易挥发，故合成过程温度不能过高；投料时控制n（Br₂）：n（NH₃）=1：0.8，确保Br₂被充分还原；
故答案为：3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O；温度过高，Br₂、NH₃易挥发；确保Br₂被充分还原；
（3）合成反应中：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，故滤渣为：Ca（OH）₂；
故答案为：Ca（OH）₂；
（4）滤液为CaBr₂溶液，呈强碱性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，加热驱除多余的氨，用氢溴酸调节滤液呈酸性，加入活性炭脱色，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶体；
故答案为：用氢溴酸调节滤液呈酸性，加入活性炭脱色，用砂芯漏斗过滤，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、用砂芯漏斗过滤、用乙醇洗涤干净后，在真空干燥箱中干燥．

点评 本题考查了物质的制备，涉及对工艺流程的理解、氧化还原反应、对条件的控制选择与理解等，理解工艺流程原理是解题的关键，是对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力，题目难度中等．