Question

11．溴化鈣在醫藥上用作中樞神經抑制藥，實驗室用“尿素法”制備溴化鈣的主要流程如下：

溴化鈣的部分溶解度數值如下：

溫度	0℃	10℃	20℃	40℃	60℃	80℃	100℃
溶解度（g）	125	132	143	213	278	295	312

（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂，每生成1mol Ca（BrO₃）₂轉移電子的物質的量為10mol；50～70℃時，尿素[CO（NH₂）₂]將生成的Ca（BrO₃）₂還原為CaBr₂，尿素被氧化為N₂，該反應的化學方程式為2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O．
（2）過濾所需的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗．
（3）加入氫溴酸調pH的作用是除去過量的氫氧化鈣．
（4）操作I包括蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、干燥．
（5）“二氧化硫法”制備的氫溴酸粗品中常含有少量的溴和硫酸；請選用所提供的試劑，試寫出檢驗氫溴酸粗品中是否含有SO₄^2-的實驗方案：取少量氫溴酸粗產品與試管中，滴加少量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，說明含有SO₄^2-；否則不含SO₄^2-．

Answer 1

分析 消石灰、液溴和尿素混合后發生反應6 Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂、2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，然后過濾除去濾渣，濾液中含有CaBr₂，向濾液中加入HBr調節溶液的pH值，從而除去過量的Ca（OH）₂，通過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到CaBr₂.2H₂O，
（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂中Br元素化合價由0價變為-1價、+5價，轉移電子數是10；50～70℃時，尿素[CO（NH₂）₂]將生成的Ca（BrO₃）₂還原為CaBr₂，尿素被氧化為N₂，同時生成二氧化碳、水，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式；
（2）過濾用的玻璃儀器有燒杯、漏斗、玻璃棒；
（3）HBr具有酸性，能和堿反應生成溴化物；
（4）從溶液中獲取晶體采用蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、干燥；
（5）硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗．

解答 解：消石灰、液溴和尿素混合后發生反應6 Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂、2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，然后過濾除去濾渣，濾液中含有CaBr₂，向濾液中加入HBr調節溶液的pH值，從而除去過量的Ca（OH）₂，通過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到CaBr₂.2H₂O，
（1）6Ca（OH）₂+6Br₂ $\frac{\underline{\;50-70℃\;}}{\;}$ 5CaBr₂+6H₂O+Ca（BrO₃）₂中Br元素化合價由0價變為-1價、+5價，轉移電子數是10，所以生成1mol Ca（BrO₃）₂轉移電子的物質的量為10mol；50～70℃時，尿素[CO（NH₂）₂]將生成的Ca（BrO₃）₂還原為CaBr₂，尿素被氧化為N₂，同時生成二氧化碳、水，根據反應物、生成物及反應條件書寫方程式為2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O，
故答案為：10mol；2CO（NH₃）₂+Ca（BrO₃）₂$\stackrel{50-70℃}{→}$CaBr₂+2CO₂↑+2N₂↑+4H₂O；
（2）過濾用的玻璃儀器有盛放溶液燒杯、過濾用的漏斗、引流用的玻璃棒，
故答案為：燒杯；漏斗；
（3）HBr具有酸性，能和堿反應生成溴化物，從而除去溶液中過量的氫氧化鈣，故答案為：除去過量的氫氧化鈣；
（4）從溶液中獲取晶體采用蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、干燥，所以操作I還包含蒸發濃縮、冷卻結晶，故答案為：蒸發濃縮；冷卻結晶；
（5）硫酸根離子用鹽酸酸化的氯化鋇溶液檢驗，其檢驗方法為：取少量氫溴酸粗產品與試管中，滴加少量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，說明含有SO₄^2-；否則不含SO₄^2-，
故答案為：取少量氫溴酸粗產品與試管中，滴加少量稀鹽酸，再加入BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，說明含有SO₄^2-；否則不含SO₄^2-．

點評 本題以物質制備為載體考查離子檢驗、物質分離提純、儀器的選取、氧化還原反應等知識點，側重考查學生分析、判斷、知識綜合運用能力，為高頻考點，注意分析流程圖中發生的反應及分離提純方法，知道常見離子的檢驗方法及實驗現象，題目難度不大．