Question

11．溴化亞銅是一種白色粉末，不溶于冷水，在熱水中或見光都會(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過濾需要避光的原因是防止CuBr見光分解．
（4）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．
（5）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100g20%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，所以用二氧化硫還原銅離子生成溴化亞銅要排除氧氣的干擾；
（2）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；控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，可以用60℃的水浴加熱；45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，所以當(dāng)溶液中的銅離子消耗完時(shí)反應(yīng)即完成，據(jù)此答題；
（3）溴化亞銅見光會(huì)分解，所以步驟2過濾需要避光；
（4）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，據(jù)此答題；
（5）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，所以用二氧化硫還原銅離子生成溴化亞銅要排除氧氣的干擾，可以通過煮沸的方法除去其中水中的O₂，
故答案為：O₂；
（2）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⁺，控制反應(yīng)在60℃進(jìn)行，可以用60℃的水浴加熱；45gCuSO₄•5H₂O為0.18mol，19gNaBr為0.184mol，所以NaBr稍過量，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）溴化亞銅見光會(huì)分解，所以步驟2過濾需要避光，
故答案為：防止CuBr見光分解；
（4）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被氧化；除去表面乙醇，并使晶體快速干燥；
（5）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過濾，用乙醇洗滌2～3次；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了CuCl的生產(chǎn)工藝流程，為高考熱點(diǎn)和難點(diǎn)，設(shè)計(jì)物質(zhì)的分離、物質(zhì)的制備，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用及題中信息的靈活運(yùn)用，題目難度中等．