题目内容
【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。
已知:①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在;
②硫代硫酸钠与碘反应的离子方程式为:2S2O32-+I2 = S4O62- + 2I- 。
(Ⅰ)制备Na2S2O3·5H2O
①打开K1,关闭K2,向放有铜片的圆底烧瓶中加入足量浓硫酸,加热。圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为___________________________________________。
②C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少。C中碳酸钠的作用是_____。“停止C中的反应”的操作是____________________。
③过滤C中的混合液。将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品。
④装置B中盛放的试剂是(填化学式)_____________溶液,其作用是__________________。
(Ⅱ)用I2的标准溶液测定产品的纯度
取5.5g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/L I2的标准溶液进行滴定,相关数据记录如下表所示:
编号 | 1 | 2 | 3 |
溶液的体积/mL | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
消耗I2标准溶液的体积/mL | 19.95 | 17.10 | 20.05 |
①滴定时,达到滴定终点的现象是______________________________。
②Na2S2O3·5H2O在产品中的质量分数是___________(用百分数表示,且保留1位小数)。
③下列操作中可能使测定结果偏低的是________(填字母)。
A.酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入I2的标准液
B.滴定前盛放Na2S2O3溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡
D.读取I2标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4 + SO2↑+ 2H2O 提供碱性环境,作反应物 打开K2,关闭K1 NaOH 在C中的反应停止后,吸收A中产生的多余SO2,防止空气污染 加入最后一滴I2标准溶液后,溶液变蓝,且半分钟内颜色不改变 90.2% CD
【解析】(Ⅰ)①铜和浓硫酸加热反应生成CuSO4、SO2和H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
②SO2通入Na2CO3溶液中反应生成Na2SO3,Na2SO3和硫粉反应生成Na2S2O3,故Na2CO3作反应物;又Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,Na2CO3又可以提供碱性环境。停止C中的反应只需要打开K2,关闭K1 。
故答案为:提供碱性环境,作反应物;打开K2,关闭K1;
④打开K2,关闭K1,C中反应停止,SO2进入B装置,为防止SO2排放到空气中污染环境,装置B利用NaOH溶液吸收。
故答案为:NaOH;在C中的反应停止后,吸收A中产生的多余SO2,防止空气污染;
(Ⅱ)①以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.050mol/L I2的标准溶液进行滴定,终点现象为溶液变蓝色且半分钟内不褪色;
②根据表中数据可知,第二次实验中消耗I2标准溶液的体积偏小,舍去,则实际消耗I2标准溶液的体积的平均值是=l,则根据反应的方程式可知,2S2O32﹣+I2→S4O62﹣+2I﹣,所以样品中Na2S2O35H2O的物质的量是0.050mol/L×0.0200L×2×10=0.02mol,则Na2S2O35H2O在产品中的质量分数=
;
故答案为:加入最后一滴I2标准溶液后,溶液变蓝,且半分钟内颜色不改变;90.2%;
③A、酸式滴定管未用标准液润洗就直接注入I2的标准液,标准液的浓度偏小,造成V(标准)偏大,所以计算出的c(待测)偏大,故A错误;B、滴定前盛放Na2S2O3溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥,锥形瓶中Na2S2O3的物质的量不受影响,所以V(标准)不受影响,计算出c(待测)也不受影响,故B错误;C、酸式滴定管中装有标准液I2,尖嘴部分在滴定前没有气泡,滴定后有气泡,使得记录的标准液体积小于实际溶液的体积,所以计算出的c(待测)偏小,故C正确;C、读取I2标准液时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数,使得记录的标准液体积小于实际溶液的体积,所以计算出的c(待测)偏小,故D正确。故答案为:CD。
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【题目】水合碱式碳酸镁[4MgCO3·Mg(OH)2·4H2O],又称轻质碳酸镁。常利用菱镁矿(质量含量为碳酸镁90%,碳酸钙10%)碳化法制取:
(1)根据下列表格数据,选择消化反应的最佳温度__________;理由是___________________________。
消化温度/℃ | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
转化率/% | 50.3 | 58.2 | 85.1 | 85.2 | 90.7 | 91.2 | 91.5 |
(2)碳化反应可生成Mg(HCO3)2,生成Mg(HCO3)2的化学方程式为____________。
(3)流程图中__________和__________可以为碳化反应提供二氧化碳源。
(4)有工艺设计利用卤水碳化法制取轻质碳酸镁:
①卤水中含有Fe2+和Mn2+,当其浓度小于1×10-5mol·L-1时,可以认为完全除去。常温时当调节溶液PH为9.5时,此时Mn2+小于__________mol·L-1,不会沉淀出来。
物质 | Mg(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 |
Ksp | 10-11 | 10-39 | 10-17 | 10-14 |
②如果把Fe2+转化为Fe3+,从环境角度选择最合适的氧化剂为__________。
A.Ca(ClO)2 B.Cl2 C.H2O2 D.HNO3
③下列方案中,较好的为__________,理由是______________________。