Question

【題目】溴化亞銅(CuBr)常用作有機合成原料和反應催化劑等，它是一種不溶于水的白色結晶粉末，受熱或見光易分解，接觸空氣會被緩慢氧化成綠色粉末。制備CuBr的實驗步驟如下：

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℃時不斷攪拌，以適當流速通入SO22小時。

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：將獲得的產品經系列干燥劑干燥后，再進行真空干燥。

請根據上述制備步驟回答有關問題：

(1)制備中用到的SO2在實驗室中通常是用濃硫酸和亞硫酸鈉為原料來制備的，在制備SO2時裝置可以選擇下圖中的____________（填裝置編號），發生反應的化學方程式為____________。

(2)步驟1中：①所用蒸餾水需提前煮沸處理，這樣做的目的是____________。

②為控制反應在60℃進行可采取的措施是________________。

③三頸燒瓶中反應生成CuBr的離子方程式為_____________。

④判斷反應已經完成的現象是______________。

(3)步驟2在過濾時需要避光的原因是___________。

(4)步驟3中用到的洗滌劑水、乙醇中均“溶有少量SO2”的原因是____________。

(5)欲利用上述裝置燒杯中的吸收液(經檢測主要含Na2SO3、NaHSO3等)制取較純凈的Na2SO3·7H2O晶體。需用到以下試劑：SO2（貯存在鋼瓶中）、100g20%NaOH溶液、乙醇等。請將下列實驗步驟補充完整。

①向燒杯中繼續通入SO2至溶液飽和；②____________；③加入少量維生素C溶液（抗氧化劑），蒸發濃縮，冷卻結晶；④______________；⑤放真空干燥箱中干燥。

Answer 1

【答案】 C H2SO4+Na2SO3═Na2SO4+H2O+SO2↑ 除去水中的O2 60℃水浴加熱 2Cu2++2Br-+SO2+2H2O═2CuBr↓+SO42-+4H+ 溶液藍色完全褪去 防止CuBr見光分解 防止CuBr被氧化 然后向燒杯中加入100g20%NaOH溶液 過濾，然后用乙醇洗滌產品2—3次

【解析】(1)制備SO2用固體與液體不加熱，故選C裝置；反應為 H2SO4+Na2SO3═Na2SO4+H2O+SO2↑；(2),步驟1中：①CuBr接觸空氣會被緩慢氧化成綠色粉末,所用蒸餾水需提前煮沸處理，這樣做的目的是除去水中的O2，防止氧化CuBr；②控制反應在100℃以下常用水浴加熱，為控制反應在60℃進行可采取的措施是60℃水浴加熱；③SO2作還原劑，三頸燒瓶中反應生成CuBr的離子方程式為2Cu2++2Br-+SO2+2H2O═2CuBr↓+SO42-+4H+ ；④Cu2＋ 溶液呈藍色，判斷反應已經完成的現象是溶液藍色完全褪去；(3)溴化亞銅(CuBr)常用作有機合成原料和反應催化劑等，它是一種不溶于水的白色結晶粉末，受熱或見光易分解，步驟2在過濾時需要避光的原因是防止CuBr見光分解；(4)步驟3中用到的洗滌劑水、乙醇中均“溶有少量SO2”的原因是保持還原性條件，防止CuBr被氧化；(5)吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3，向燒杯中繼續通入SO2至溶液飽和，將Na2SO3轉化為NaHSO3，根據鈉守恒，溶液中NaHSO3為0.5mol，②然后向燒杯中加入100g20%NaOH溶液，將NaHSO3再轉化為Na2SO3，加入少量維生素C溶液（抗氧化劑），蒸發濃縮，冷卻結晶；過濾，然后用乙醇洗滌產品2—3次，除去表面的雜質，放真空干燥箱中干燥。