Question

12．溴化鈣晶體（CaBr₂•2H₂O）為白色固體，易溶于水，可用于制造滅火劑、制冷劑等．一種制備溴化鈣晶體的工藝流程如圖1：

（1）實(shí)驗(yàn)室模擬海水提溴的過程中，用苯萃取溶液中的溴，分離溴的苯溶液與水層的操作是（裝置如圖2）：使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔，將活塞擰開，使下面的水層慢慢流下，待有機(jī)層和水層界面與活塞上口相切即關(guān)閉活塞，將上層液體從上口倒入另一燒杯中
（2）“合成”的化學(xué)方程式為3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O．“合成”溫度控制在70℃以下，其原因是溫度過高，Br₂、NH₃易揮發(fā)．投料時(shí)控制n（Br₂）：n（NH₃）=1：0.8，其目的是確保Br₂被充分還原
（3）“濾渣”的主要成分為Ca（OH）₂（填化學(xué)式）
（4）“濾液”呈強(qiáng)堿性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，請(qǐng)補(bǔ)充從“濾液”中提取CaBr₂•2H₂O的實(shí)驗(yàn)操作：加熱驅(qū)除多余的氨，用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性，加入活性炭脫色，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后，在真空干燥箱中干燥．[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：氫溴酸、活性炭、乙醇；除常用儀器外須使用的儀器有：砂芯漏斗，真空干燥箱]．

Answer 1

分析 制備溴化鈣晶體的工藝流程：將液氨、液溴、CaO與水混合發(fā)生反應(yīng)3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O、CaO+H₂O=Ca（OH）₂，過濾，濾渣為Ca（OH）₂，濾液為CaBr₂溶液，呈強(qiáng)堿性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，加熱驅(qū)除多余的氨，用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性，加入活性炭脫色，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后，在真空干燥箱中干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶體，據(jù)此分析作答．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室模擬海水提溴的過程中，用苯萃取溶液中的溴，分離溴的苯溶液與水層的操作是（裝置如圖2）：使玻璃塞上的凹槽對(duì)準(zhǔn)漏斗上的小孔，將活塞擰開，使下面的水層慢慢流下，待有機(jī)層和水層界面與活塞上口相切即關(guān)閉活塞，將上層液體從上口倒入另一燒杯中；
故答案為：將上層液體從上口倒入另一燒杯中；
（2）合成為液氨、液溴、CaO混合發(fā)生反應(yīng)：3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O；其中液溴、液氨易揮發(fā)，故合成過程溫度不能過高；投料時(shí)控制n（Br₂）：n（NH₃）=1：0.8，確保Br₂被充分還原；
故答案為：3CaO+3Br₂+2NH₃═3CaBr₂+N₂↑+3H₂O；溫度過高，Br₂、NH₃易揮發(fā)；確保Br₂被充分還原；
（3）合成反應(yīng)中：CaO+H₂O=Ca（OH）₂，故濾渣為：Ca（OH）₂；
故答案為：Ca（OH）₂；
（4）濾液為CaBr₂溶液，呈強(qiáng)堿性，其中含有少量BrO^-、BrO₃^-，加熱驅(qū)除多余的氨，用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性，加入活性炭脫色，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后，在真空干燥箱中干燥，得到CaBr₂•2H₂O晶體；
故答案為：用氫溴酸調(diào)節(jié)濾液呈酸性，加入活性炭脫色，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用砂芯漏斗過濾、用乙醇洗滌干凈后，在真空干燥箱中干燥．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)的制備，涉及對(duì)工藝流程的理解、氧化還原反應(yīng)、對(duì)條件的控制選擇與理解等，理解工藝流程原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力，題目難度中等．