Question

溴化亚铜是一种白色粉末，不溶于冷水，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，煮沸目的是除去其中水中的______________（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_____________________最后溶剂改用乙醚的目的是________________________________。

（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、乙醇）

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__________________________________________________。

⑤放真空干燥箱中干燥。

Answer

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 除去表面乙醇，并使晶体快速干燥 在烧杯中继续通入SO2至饱和 然后向烧杯中加入100g 20%的NaOH溶液 过滤，用乙醇洗涤2～3次

【解析】

(1)溴化亚铜能被氧气慢慢氧化，要排除氧气的干扰；
(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；
②控制反应在60℃进行，可以用60℃的水浴加热；
③45gCuSO4•5H2O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；
(3)溴化亚铜见光会分解；
(4)溴化亚铜在空气中会慢慢被氧化，洗涤剂需“溶有SO2”可以防止CuBr被氧化，溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇，并使晶体快速干燥；
(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取较纯净的Na2SO3•7H2O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，据此答题。

(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其中水中的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；

③45gCuSO4⋅5H2O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)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，最后溶剂改用乙醚可以除去表面乙醇，并使晶体快速干燥，故答案为：防止CuBr被氧化；除去表面乙醇，并使晶体快速干燥；

(5)烧杯中的吸收液主要含Na2SO3、NaHSO3等，制取较纯净的Na2SO3⋅7H2O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100g20%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：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；过滤，用乙醇洗涤2∼3次。