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【题目】次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2HCHO2H2O)俗称吊白块,不稳定,120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:

步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH 约为4,制得NaHSO3溶液。

步骤2:将装置A 中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤;

步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。

(1)装置B 的烧杯中应加入的溶液是____________;冷凝管中冷却水从_____(“a”“b”)口进水。

(2)A中多孔球泡的作用是__________________________________________

(3)冷凝管中回流的主要物质除H2O 外还有________ (填化学式)。

(4)写出步骤2中发生反应的化学方程式________________________________

(5)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是____________________________

(6)为了测定产品的纯度,准确称取2.0g样品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后(已知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,则所制得的产品的纯度为_____

【答案】 NaOH溶液 a 增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率 HCHO NaHSO3+HCHO+Zn+H2O= NaHSO2HCHO+Zn(OH)2 防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化 77%

【解析】试题分析:(1)该实验是以Na2SO3SO2HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,SO2作为尾气不能排放到空气中,装置B的作用是吸收SO2,所以装置B 的烧杯中应加入的溶液是NaOH溶液,A为三颈烧瓶, 冷凝水从下口进水,才有利于冷水在冷凝器中存在,冷凝效果更好;所以冷却水从a口进水。

2)为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率,A中放置了多孔球泡。

3HCHO具有挥发性,在80℃—90℃条件下会大量挥发,加冷凝管可以是HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率。

4)该实验是以Na2SO3SO2HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛,则步骤2中发生反应的化学方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2O= NaHSO2HCHO+ZnOH2

5)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质,为了防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化,在真空容器中进行蒸发浓缩。

6)根据题意发生的离子反应为2H2O+HSO2-+2I2=SO42-+4I+5HSO42-+Ba2=BaSO4,得关系式为

NaHSO2HCHO2H2O—BaSO4

154 233

x 0.466 列方程解得:x=0.308

则所制得的产品的纯度为(0.308×5÷2.0×100%=77%

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