题目内容
【题目】Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解生成S和SO2。某小组设计了如下实验装置制备Na2S2O3(夹持及加热仪器略),总反应为2Na2S+Na2CO3+4SO2 3Na2S2O3+CO2。回答下列问题:
(1)装置A的作用是制备______________,反应的化学方程式为______________。
(2)完成下表实验过程:
操作步骤 | 装置C的实验现象 | 解释原因 |
检查装置气密性后,添加药品 | pH计读数约为13 | 用离子方程式表示(以S2-为例): ① |
打开K2,关闭K3,调节K1使硫酸缓慢匀速滴下 | ⅰ.导管口有气泡冒出, ② ⅱ.pH计读数逐渐 ③ | 反应分步进行: Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 2Na2S+3SO2 2Na2SO3+3S↓ Na2SO3+S Na2S2O3(较慢) |
当pH计读数接近7时,立即停止通SO2,操作是 ④ | 必须立即停止通SO2的原因是: ⑤ |
(3)Na2S2O3有还原性,可作脱氯剂。向Na2S2O3溶液中通入少量Cl2,某同学预测S2O32-转变为SO42-,设计实验验证该预测:取少量反应后的溶液于试管中,______________。
【答案】(1)SO2,H2SO4+Na2SO3SO2↑+H2O+Na2SO4;
(2)①S2-+H2OHS-+OH-;②溶液出现淡黄色浑浊,然后逐渐澄清(或浑浊减少);③减小;④关闭K1、K2,打开K3;⑤SO2过量会使溶液酸度增加,使产物分解,降低产率;(3)加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
【解析】
试题分析:(1)根据装置A中原料,装置A发生Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,因此制备的是SO2;(2)①装置C盛放Na2S和Na2CO3,都属于强碱弱酸盐,S2-、CO32-发生水解,题目中以S2-为例,S2-+H2OHS-+OH-,溶液显碱性;②根据反应分步的方程式,除有气泡冒出外,还有淡黄色沉淀产生,溶液变浑浊,然后溶液变澄清;③消耗S2-,S2-+H2OHS-+OH-,使反应向逆反应方向进行,c(OH-)降低,pH减小;④立即停止通SO2,操作是关闭K1、K2,打开K3;⑤Na2S2O3在中性或碱性环境中稳定,在酸性环境下易分解生成S和SO2,如果继续通入SO2,造成溶液显酸性,Na2S2O3分解,降低产率;(3)检验SO42-:先加盐酸酸化,然后再滴加BaCl2溶液,出现白色沉淀,说明含有SO42-,因此具体操作是:加入过量盐酸,过滤,向滤液中滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
【题目】苯甲醛在医药、染料、香料等行业有着广泛的应用。实验室通过下图所示的流程由甲苯氧化制备苯甲醛。
试回答下列问题:
(1)Mn2O3氧化甲苯的反应需要不断搅拌,搅拌的作用是______________。
(2)甲苯经氧化后得到的混合物通过结晶、过滤进行分离。该过程中需将混合物冷却,其目的是__________________________。
(3)实验过程中,可循环使用的物质分别为_______、_______。
(4)实验中分离甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是______________,其原理是______________。
(5)实验中发现,反应时间不同苯甲醛的产率也不同(数据见下表)。
反应时间/h | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
苯甲醛产率/% | 76.0 | 87.5 | 83.6 | 72.5 | 64.8 |
请结合苯甲醛的结构,分析当反应时间过长时,苯甲醛产率下降的原因____________