Question

【題目】CuBr（溴化亞銅）是一種白色固體，不溶于水，在空氣中會慢慢被氧化成綠色粉末，常用作催化劑，可用下圖所示實驗制得。

三頸燒瓶中的反應為 2Cu2+＋SO2＋2Br－＋2H2O＝2CuBr↓＋SO42－＋4H+。

（1）實驗所用蒸餾水需煮沸，目的是_______________。裝置中使用多孔玻璃泡的目的是___________。

（2）將反應后得到的 CuBr 過濾并洗滌，檢驗 CuBr 是否洗凈的方法是______。

（3）燒杯中若 NaOH 的量不足，則燒杯中最終所得溶液中的溶質是__________。

（4）CuBr 在空氣中氧化所得綠色粉末為 xCuBr2·yCu(OH)2，為探究該粉末的化學式， 現進行如下實驗：準確稱取一定質量的綠色粉末，溶于足量乙酸中，用蒸餾水配制成 100 mL 溶液。

①取 25 mL 溶液，向其中加入足量的 AgNO3 溶液，充分反應后過濾、洗滌、干燥， 所得淡黃色固體質量為 0.94 g。

②另取 25 mL 溶液，向其中加入過量的 KI 溶液，再用 0.400mol·L－1Na2S2O3 標準溶液滴定至終點，消耗 25.00 mL。已知反應過程中的方程式如下：2Cu2+＋4I﹣=2CuI↓＋I2、2S2O32－＋I2=2I﹣＋S4O62﹣。請確定該綠色粉末的化學式_________（需要計算過程）。

Answer 1

【答案】除去溶解在蒸餾水中的O2 使氣泡與液體的接觸面更大，反應更充分 取最后一次洗滌濾液少許，向其中加入 BaCl2 溶液，若無白色沉淀生成，說明已經洗滌干凈，反之則未洗滌干凈 NaHSO3 CuBr2·3Cu(OH)2

【解析】

（1）CuBr易被氧化，所以蒸餾水需煮沸的目的是除去溶解在蒸餾水中的O2；多孔玻璃泡使氣泡與液體的接觸面更大，反應更充分；

（2）由于溶液中含有硫酸根離子，則只需要檢驗硫酸根離子即可檢驗是否洗滌干凈，即取最后一次洗滌濾液少許，向其中加入 BaCl2 溶液，若無白色沉淀生成，說明洗滌液不含硫酸根離子，CuBr已經洗滌干凈，反之則未洗滌干凈；

（3）氫氧化鈉和過量的二氧化硫反應生成NaHSO3，燒杯中若 NaOH 的量不足，燒杯中最終所得溶液中的溶質是NaHSO3；

（4）n(Br﹣)＝n(AgBr)＝0.94 g÷188 g·mol－1＝0.005 mol

即 n(CuBr2)＝0.0025 mol

n(S2O32－)＝0.400 molL－1×0.025 L＝0.01 mol

根據2Cu2+＋4I﹣=2CuI↓＋I2、2S2O32－＋I2=2I﹣＋S4O62﹣，有關系式Cu2+～S2O32-

n(Cu2+)＝n(S2O32-)＝0.01 mol；

根據電荷守恒 n(Cu2+)×2＝n(Br﹣)＋n(OH﹣)

n(OH﹣)＝0.015 mol

所以 n[Cu(OH)2]＝0.0075 mol

故綠色粉末的化學式為CuBr2·3Cu(OH)2。