题目内容
【题目】Ca(H2PO2)2(次磷酸钙,一元中强酸H3PO2的钙盐)是一种白色结晶粉末,溶于水(常温时,溶解度16.7g/100g水),其水溶液呈现弱酸性。可用作医药、抗氧化剂以及制备次磷酸钠等。由白磷(P4)与石灰乳制备Ca(H2PO2)2的实验步骤如下:
步骤1.在三口烧瓶中加入白磷和石灰乳,先通入N2,然后在约98°C下充分搅拌1h,同时收集产生的PH3。
步骤2.将反应液静置、过滤。
步骤3.向滤液中通入适量CO2,再过滤。
步骤4.用次磷酸溶液调节步骤3滤液的pH,浓缩、冷却结晶、干燥得次磷酸钙。
(1)步骤1先通入N2的目的是 ;搅拌的目的是 。
(2)步骤1石灰乳与 P4(白磷)发生反应的化学方程式为 ;步骤2过滤所得滤渣成分为 。
(3)步骤3的目的是 。
(4)请补充完整由产品进一步制备NaH2PO2·H2O的实验方案:取产品次磷酸钙加入烧杯中,加适量的水溶解, ,干燥得到NaH2PO2·H2O。(已知:在常压下,加热蒸发次磷酸钠溶液会发生爆炸,100℃时NaH2PO2·H2O的溶解度为667g/100g水)
【答案】
(1)排除装置内的空气,防止次磷酸钙及白磷被氧化;使反应物充分接触反应,加快反应速率
(2)2P4+3Ca(OH)2+6H2O3Ca(H2PO2)2+2PH3↑;P4和Ca(OH)2
(3)除去其中的Ca(OH)2
(4)边搅拌边向溶液中加入Na2CO3溶液,静置,向上层清液中滴入Na2CO3溶液,若无沉淀,过滤,将滤液减压蒸发浓缩,结晶
【解析】
试题分析:(1)步骤1中先通入N2可以排除装置内的空气,防止次磷酸钙及白磷被氧化;搅拌可以使反应物充分接触反应,加快反应速率,故答案为:排除装置内的空气,防止次磷酸钙及白磷被氧化;使反应物充分接触反应,加快反应速率;
(2)石灰乳与 P4(白磷)发生反应的化学方程式为2P4 +3Ca(OH)2+6H2O 3Ca(H2PO2) 2+2PH3↑,步骤2过滤所得滤渣有为反应的白磷和氢氧化钙,故答案为:2P4 +3Ca(OH)2+6H2O 3Ca(H2PO2) 2+2PH3↑;P4和Ca(OH)2;
(3)步骤3向滤液中通入适量CO2,可以与溶解的氢氧化钙反应,生成碳酸钙沉淀,故答案为:除去其中的Ca(OH)2;
(4) 进一步制备NaH2PO2·H2O的实验方案:取产品次磷酸钙加入烧杯中,加适量的水溶解,边搅拌边向溶液中加入Na2CO3溶液,静置,向上层清液中滴入Na2CO3溶液,若无沉淀,过滤,将滤液减压蒸发浓缩,结晶,干燥得到NaH2PO2·H2O,故答案为:边搅拌边向溶液中加入Na2CO3溶液,静置,向上层清液中滴入Na2CO3溶液,若无沉淀,过滤,将滤液减压蒸发浓缩,结晶。
【题目】亚硫酸盐在工业生产中冇广泛的应用,某同学在实验中对亚硫酸盐的制备和性质进行探究。
(1)Cu2SO3·CuSO32H2O是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解,其制备实验装置如图所示。
①仪器X的名称是________。常温下用装置A制取SO2时,用较浓的硫酸而不用稀硫酸,其原因是____________________。
②装置C的作用是________________________。
③装置B中发生反应的离子方程式为_____________________。
④从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是_________________________。
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:
I.NaHSO3和NaClO恰好反应;II.NaHSO3过量;III.NaClO过量。甲同学欲通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:
实验操作 | 预期现象及结论 |
取上述反应后的混合溶液于试管 A中,滴加稀硫酸 | 若有气泡产生,则_①__(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若没有气泡产生,则_②___成立 |
另取上述反应后的混合溶液于试管B中,滴加几滴淀粉KI溶液, 充分振荡 | ③___,则III成立 |
(3)请设计简单实验方案比较室温下NaHSO3浓液中HSO3-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小:________________________。