题目内容
【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)广泛用于电镀、鞣制皮革、棉织品漂白后的脱氯剂等。某实验小组的同学以Na2S和SO2为原料制备Na2S2O3。回答下列问题:
(1)制备Na2S溶液
①Na2S溶液呈碱性,原因是____________________________(用离子方程式表示)。
②工业品硫化钠中常含有少量Na2SO4和Na2CO3,需进行纯化,他们将硫化钠溶于水,然后加入适量的_____________(填化学式)溶液充分搅拌并过滤,再精制得Na2S溶液。
(2)利用下图装置制备Na2S2O3
①装置Ⅰ中反应的化学方程式为___________________________________。
②实验过程中打开螺旋夹并调节螺旋夹至适当的位置,一方面使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S—Na2CO3溶液中,另一方面的作用是______________________________。
③三口烧瓶内生成Na2S2O3的化学方程式为;____________________________________;装置Ⅲ的作用是_________________________________________________。
【答案】S2- +H2O HS- +OH- BaS[或Ba(OH)2] Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O +SO2↑ 防止发生倒吸 2Na2S+Na2CO3+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2 吸收SO2、CO2等酸性气体并防止倒吸
【解析】
(1)①Na2S是强碱弱酸盐,溶液中S2-易水解;
②将溶液中的SO42-和CO32-转化为沉淀,同时不引入新的杂质;
(2)①装置Ⅰ中硫酸与Na2SO3溶液反应生成硫酸钠和SO2气体;
②气体溶解于液体时要防倒吸;
③三口烧瓶内SO2气体通入Na2S—Na2CO3溶液中,生成Na2S2O3和CO2气体;SO2气体有毒,不能排放到空气中。
(1)①Na2S是强碱弱酸盐,溶液中S2-易水解且一级水解为主,发生水解反应的离子方程式为S2- +H2OHS- +OH-;
②硫化钠中常含有少量Na2SO4和Na2CO3,将硫化钠溶于水,然后滴加适量的BaS[或Ba(OH)2]溶液,将溶液中的SO42-和CO32-转化为BaSO4和BaCO3沉淀,经过滤即得Na2S溶液;
(2)①装置Ⅰ中硫酸与Na2SO3溶液反应生成硫酸钠和SO2气体,发生反应的化学方程式为Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O +SO2↑;
②实验过程中通过打开螺旋夹并调节螺旋夹至适当的位置,即使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S—Na2CO3溶液中,又能起到防倒吸的作用;
③三口烧瓶内SO2气体通入Na2S—Na2CO3溶液中,生成Na2S2O3和CO2气体,发生反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2 = 3Na2S2O3+CO2;SO2气体有毒,用NaOH溶液吸收含有CO2、SO2的尾气,可防污染环境,同时使用倒置的三角漏斗可防倒吸。
【题目】苯甲酸乙酯(C9H10O2)稍有水果气味,用于配制香水香精和人造精油,大量用于食品工业中,也可用作有机合成中间体、溶剂等.其制备方法为:
+C2H5OH+H2O
已知:
颜色、状态 | 沸点(℃) | 密度(gcm﹣3) | |
苯甲酸* | 无色片状晶休 | 249 | 1.2659 |
苯甲酸乙酯 | 无色澄清液体 | 212.6 | 1.05 |
乙醇 | 无色澄清液体 | 78.3 | 0.7893 |
环己烷 | 无色澄清液体 | 80.8 | 0.7318 |
*苯甲酸在100℃会迅速升华.实验步骤如下:
①在圆底烧瓶中加入12.20g苯甲酸、25mL乙醇(过量)、20mL环己烷,以及4mL浓硫酸,混合均匀并加入沸石,按如图所示装好仪器,控制温度在6570℃加热回流2h.反应时环己烷一乙醇﹣水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来,再利用分水器不断分离除去反应生成的水,回流环己烷和乙醇.
②反应结束,打开旋塞放出分水器中液体后,关闭旋塞.继续加热,至分水器中收集到的液体不再明显增加,停止加热.
③将烧瓶内反应液倒人盛有适量水的烧杯中,分批加入Na2CO3至溶液呈中性.
④用分液漏斗分出有机层,水层用25mL乙醚萃取分液,然后合并至有机层.加入氯化钙,对粗产物进行蒸馏(装置如图所示),低温蒸出乙醚后,继续升温,接收210213℃的馏分.
⑤检验合格,测得产品体积为13.16mL.
(1)在该实验中,圆底烧瓶的容积最适合的是_____(填入正确选项前的字母).
A.25mL B.50mL C.100mL D.250mL
(2)步骤①中沸石的作用是____,使用分水器不断分离除去水的目的是_____.
(3)骤②中应控制馏分的温度在__.
A.215220℃ B.8590℃ C.7880℃ D.6570℃
(4)步骤③加入Na2CO3的作用是________;若Na2CO3加入不足,在之后蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是________.
(5)关于步骤④中的萃取分液操作叙述正确的是____.
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞,分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗下口的玻璃塞放气
C.经几次振摇并放气后,手持分液漏斗静置待液体分层
D.放出液体时,应打开上口玻璃塞或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)计算本实验的产率为____.
【题目】(1)一定条件下,CO2与1.0mol·L-1NaOH溶液充分反应放出的热量如下表:
反应序号 | CO2的物质的量/mol | NaOH溶液的体积/L | 放出的热量/kJ |
1 | 0.5 | 0.75 | X |
2 | 1.0 | 2.00 | y |
该条件下CO2与NaOH溶液反应生成NaHCO3的热化学方程式为_____________________。
(2)用焦炭还原NO的反应为:2NO(g)+C(s)N2(g)+CO2(g),向容积均为1L的甲、乙、丙三个恒温容器中分别加入足量的焦炭和一定量的NO,测得各容器中n(NO)随反应时间t的变化情况如下表:
温度 t/min | 0 | 40 | 80 | 120 | 160 |
甲(673K) | 2.00 | 1.50 | 1.10 | 0.80 | 0.80 |
乙(T) | 2.00 | 1.45 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
丙(673K) | 1.00 | 0.80 | 0.65 | 0.53 | 0.45 |
①甲容器中,0~40min内用NO的浓度变化表示的平均反应速率v(NO)=____________。
②该反应的△H__________(填序号)
a.大于0 b.小于0 c.等于0 d.不能确定
③丙容器达到平衡时,NO的转化率为__________________。
(3)298K时,NH3·H2O的电离常数Kb=2×10-5,H2CO3的电离常数Kal=4×10-7,Ka2=4×10-11。在NH4HCO3溶液中,c(NH4+)__________c(HCO3-)(填“>”、“<”或“=”);反应NH4++HCO3-+H2ONH3·H2O+H2CO3的平衡常数K的数值(用科学计数法表示)为_____。