Question

溴化亚铜(CuBr)常用作有机合成原料和反应催化剂等，它是一种不溶于水的白色结晶粉末，受热或见光易分解，接触空气会被缓慢氧化成绿色粉末。制备CuBr的实验步骤如下：

步骤1：在如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SO₂2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：将获得的产品经系列干燥剂干燥后，再进行真空干燥。

请根据上述制备步骤回答有关问题：

(1) 制备中用到的SO₂在实验室中通常是用浓硫酸和亚硫酸钠为原料来制备的，在制备SO₂时装置可以选择下图中的____________（填装置编号），发生反应的化学方程式为____________。

(2),步骤1中：①所用蒸馏水需提前煮沸处理，这样做的目的是____________。

②为控制反应在60℃进行可采取的措施是________________。

③三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为_____________。

④判断反应已经完成的现象是______________。

(3)步骤2在过滤时需要避光的原因是___________。

(4)步骤3中用到的洗涤剂水、乙醇中均“溶有少量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。需用到以下试剂：SO₂（贮存在钢瓶中）、100g20%NaOH溶液、乙醇等。请将下列实验步骤补充完整。

①向烧杯中继续通入SO₂至溶液饱和；②____________；③加入少量维生素C溶液（抗氧化剂），蒸发浓缩，冷却结晶；④______________；⑤放真空干燥箱中干燥。

Answer

C H2SO4+Na2SO3═Na2SO4+H2O+SO2↑ 除去水中的O2 60℃水浴加热 2Cu2++2Br-+SO2+2H2O═2CuBr↓+SO42-+4H+ 溶液蓝色完全褪去 防止CuBr见光分解 防止CuBr被氧化 然后向烧杯中加入100g20%NaOH溶液 过滤，然后用乙醇洗涤产品2—3次

【解析】(1)制备SO2用固体与液体不加热，故选C装置；反应为 H2SO4+Na2SO3═Na2SO4+H2O+SO2↑；(2),步骤1中：①CuBr接触空气会被缓慢氧化成绿色粉末,所用蒸馏水需提前煮沸处理，这样做的目的是除去水中的O2，防止氧化CuBr；②控制反应在100℃以下常用水浴加热，为控制反应在60℃进行可采取的措施是60℃水浴加热；③SO2作还原剂，三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O═2CuBr↓+SO42-+4H+ ；④Cu2＋ 溶液呈蓝色，判断反应已经完成的现象是溶液蓝色完全褪去；(3)溴化亚铜(CuBr)常用作有机合成原料和反应催化剂等，它是一种不溶于水的白色结晶粉末，受热或见光易分解，步骤2在过滤时需要避光的原因是防止CuBr见光分解；(4)步骤3中用到的洗涤剂水、乙醇中均“溶有少量SO2”的原因是保持还原性条件，防止CuBr被氧化；(5)吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3，向烧杯中继续通入SO2至溶液饱和，将Na2SO3转化为NaHSO3，根据钠守恒，溶液中NaHSO3为0.5mol，②然后向烧杯中加入100g20%NaOH溶液，将NaHSO3再转化为Na2SO3，加入少量维生素C溶液（抗氧化剂），蒸发浓缩，冷却结晶；过滤，然后用乙醇洗涤产品2—3次，除去表面的杂质，放真空干燥箱中干燥。