题目内容
15.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.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)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸.
装置E中为NaOH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与Na2SO3的物质的量之比为2:1.
(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c.
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,采用的操作是控制滴加硫酸的速度.已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失);.
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还有ad.
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、冷却结晶即可析出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:取少量产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液(或过滤后取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
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.
分析 A中的亚硫酸钠中加入浓硫酸生成二氧化硫,装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,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)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,E中盛放NaOH溶液进行尾气处理,防止含硫化合物排放在环境中,
(1)利用液面差在一段时间不变检验气密性,D可防止液体倒吸,E中盛放NaOH溶液进行尾气处理;
(2)C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,结合烧杯C中的反应分析;
(3)观察SO2的生成速率,发生强酸制取弱酸的反应,为使SO2缓慢进入烧瓶C,应控制B中硫酸的加入速度,Ⅲ中发生S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,蒸发皿、试管可直接加热;
(4)检测产品中是否存在Na2SO4,先加盐酸排除干扰,再利用氯化钡检验硫酸根离子.
解答 解:(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柱,若液柱高度保持不变,则气密性良好,D中左侧为短导管可防止液体倒吸,E中盛放NaOH溶液进行尾气处理,防止含硫化合物排放在环境中,
故答案为:液柱高度保持不变;防止倒吸;NaOH;
(2)C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,由Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)(Ⅱ)
S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)(Ⅲ)
可知,(Ⅰ)×2+(Ⅱ)+(Ⅲ)×3,得到总反应为2Na2S(aq)+Na2SO3(aq)+3SO2(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S2O3(aq),则C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1;
(3)观察SO2的生成速率,发生强酸制取弱酸的反应,a不生成二氧化硫,bd中物质均与二氧化硫反应,只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫;为使SO2缓慢进入烧瓶C,应控制B中滴加硫酸的速度,Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,可观察到溶液变澄清(或浑浊消失);烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,
故答案为:c;控制滴加硫酸的速度;溶液变澄清(或浑浊消失);ad;
(4)检测产品中是否存在Na2SO4,操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液(或过滤后取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质,
故答案为:取少量产品溶于足量稀盐酸中,静置,取上层清液(或过滤后取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
点评 本题主要考查气密性检验、氧化还原反应及离子检验等,侧重实验分析能力及知识综合应用能力的考查,题目难度中等,注意(2)中发生的反应及总反应的分析为易错点.
A. | 12g石墨和C60的混合固体中,含NA个碳原子 | |
B. | 标准状况下,2.24L水中含有0.1NA个水分子 | |
C. | 7.8g过氧化钠含有的阴离子数为0.2NA | |
D. | 0.1mol铁在足量氯气中燃烧,电子转移数目为0.2NA |
元素编号 | 元素性质或原子结构 |
T | M层上有2对成对电子 |
X | 最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
Y | 常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性 |
Z | 元素最高正价是+7价 |
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH4+,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是Cl(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是b.
a.常温下Z的单质和T的单质状态不同
b.Z的氢化物比T的氢化物稳定
c.一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
非金属性强弱的判断方法有很多种,请写出另一种判断方法(用化学方程式表示):
Cl2+H2S=2HCl+S↓.
A. | 大雾是一种纯净物 | |
B. | 大雾是一种分散质微粒直径大于100 nm 的分散系 | |
C. | 光束通过大雾时会产生一条光亮的通路 | |
D. | 大雾实际上是水蒸气 |
A. | 淀粉 | B. | 蔗糖 | C. | 油脂 | D. | 葡萄糖 |