(9分)硫代硫酸钠( Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +C
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(9分)硫代硫酸钠( Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。 回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为__________________,c中试剂为_____________________。 (2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是____________________。 (3)d中的试剂为____________。 (4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有______________________(写出两条)。 (5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2,不能过量,原因是_______________________。 |
答案
(1)SO32-+2H+= H2O +SO2↑;或HSO3-+H+=SO2↑+H2O;硫化钠和碳酸钠的混合溶液 (2)硫(3)NaOH溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速度(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解 |
解析
试题分析:(1)装置b是制取SO2的装置。在b中反应的离子方程式为SO32-+2H+= H2O +SO2↑;或HSO3-+H+=SO2↑+H2O;根据反应原理可知在c中的试剂是硫化钠和碳酸钠的混合溶液。(2)反应开始后,c中先发生反应:H2O+SO2+Na2S=H2S+ Na2SO3; SO2+2H2S="3S↓+" 2H2O.S是不溶于水的淡黄色物质。因此有浑浊产生,后又变澄清,发生反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3 +CO2。(3) H2S 、SO2都是大气污染物。由于它们都是酸性气体,能够与碱发生反应,所以在d中的试剂为强碱NaOH溶液。为防止倒吸现象的发生,在导气管的末端安装了一个干燥管。(4)影响化学反应速率的因素的因素有浓度、温度、滴加速度等。在实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等。(5)硫代硫酸钠( Na2S2O3)是强碱弱酸盐,与酸容易发生反应。所以若SO2过量,溶液显酸性,产物容易分解。因此不能过量。 |
举一反三
(15分)实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I-等)中回收碘,其实验过程如下:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液,将废液中的I2还原为I-,其离子方程式为 ;该操作将I2还原为I-的目的是 。 (2)操作X的名称为 。 (3)氧化时,在三颈烧瓶中将含I-的水溶液用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在400C左右反应(实验装置如图所示)。实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 。
(4)已知:5SO32—+2IO3—+2H+I2+5SO42—+H2O 某含碘废水(pH约为8)中一定存在I2,可能存在I-、IO3—中的一种或两种。请补充完整检验含碘废水中是否含有I-、IO3—的实验方案:取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在; 。 实验中可供选择的试剂:稀盐酸、淀粉溶液、FeCl3溶液、Na2SO3溶液 |
[实验化学] 磷酸铁(FePO4·2H2O,难溶于水的米白色固体)可用于生成药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料,实验室可通过下列实验制备磷酸铁。 (1)称取一定量已除去油污的废铁屑,加入稍过量的稀硫酸,加热、搅拌,反应一段时间后过滤,反应加热的目的是 。 (2)向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2+。为确定加入H2O2的量,需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2+,离子方程式如下:
①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前,滴定管需要检漏、 和 。 ②若滴定xmL滤液中的Fe2+,消耗amol·L—1 K2Cr2O7标准溶液bmL,则滤液中 c(Fe2+)= mol·L—1 ③为使滤液中的Fe2+完全被H2O2氧化,下列实验条件控制正确的是 (填序号)。A.加入适当过量的H2O2溶液 | B.缓慢滴加H2O2溶液并搅拌 | C.加热,使反应在较高温度下进行 | D.用氨水调节pH=7 | (3)将一定量的Na2HPO4溶液(溶液显碱性)加入到含有Fe3+的溶液中,搅拌、过滤、洗涤、干燥得到FePO4·2H2O 。若反应得到的FePO4·2H2O固体呈棕黄色,则磷酸铁中混有的杂质可能为 。 |
(15 分) 苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。 回答下列问题: (1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是 。 (2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是 ;仪器c的名称是 ,其作用是 。 反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加人冷水的目的是 。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是 (填标号)。A.分液漏斗 | B.漏斗 | C.烧杯 | D.直形冷凝管E.玻璃棒 | (3)提纯粗苯乙酸的方法是 ,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是 。 (4)用CuCl2 • 2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是 。 (5)将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是 。 |
(20分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下: Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (I) 2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (II) S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (III) (1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若 ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液。 (2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。 (3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液 实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有 。 a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶 (4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论: 。 已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液 |
(12分)【化学—化学与技术】 工业上用重铬酸钠(Na2Cr2O7)结晶后的母液(含少量杂质Fe3+)生产重铬酸钾(K2Cr2O7),工艺流程及相关物质溶解度曲线如图:
(1)由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为 _________ ,通过冷却结晶析出大量K2Cr2O7的原因是 _________ . (2)向Na2Cr2O7母液中加碱液调pH的目的是 _________ . (3)固体A主要为 _________ (填化学式),固体B主要为 _________ (填化学式). (4)用热水洗涤固体A,回收的洗涤液转移到母液 _________ (填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)中,既能提高产率又可使能耗最低. |
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