题目内容

20.该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na2S2O3

(1)实验应避免有害气体排放到空气中.装置①、②中盛放的试剂依次是
①Na2S 溶液、Na2CO3溶液;
②NaOH溶液.
(2)实验过程中,随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,继续通入气体,可以观察到的现象是沉淀逐渐消失.
(3)反应结束后,从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶体的主要操作包括:加热浓缩,冷却.结晶,过滤.

分析 图所示装置制备Na2S2O3,利用的原理是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3,Na2SO3+S=Na2S2O3
(1)①上述分析可知①中盛放试剂为Na2S 溶液、Na2CO3溶液;
②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中,需要通过氢氧化钠溶液吸收;
(2)随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,继续通入气体沉淀会消失亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠;
(3)溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到.

解答 解:图示装置制备Na2S2O3的原理,利用的是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液,发生反应的化学方程式为:Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3,Na2SO3+S=Na2S2O3
(1)①上述分析可知①中盛放试剂为生成硫代硫酸钠的装置,试剂应是Na2S 溶液、Na2CO3溶液,发生反应Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3,Na2SO3+S=Na2S2O3,生成目标产物;
故答案为:Na2S 溶液、Na2CO3溶液;
②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中,需要通过氢氧化钠溶液吸收,SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,②中盛放的试剂是氢氧化钠溶液,
故答案为:NaOH溶液;
(2)随着气体的通入,装置①中有气泡产生,还有大量黄色固体析出,Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2,2Na2S+SO2=3S+2Na2SO3,继续通入气体沉淀会消失,是因亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠,Na2SO3+S=Na2S2O3,则观察到的现象为沉淀逐渐消失,
故答案为:沉淀逐渐消失;
(3)溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩,冷却结晶,过滤洗涤得到,反应结束后,从制得的Na2S2O3稀溶液中得到Na2S2O3•5H2O晶体的主要操作包括加热浓缩,冷却结晶,过滤洗涤;
故答案为;加热浓缩,冷却结晶,过滤洗涤.

点评 本题考查了物质制备实验装置和原理的分析判断,主要是制备反应的过程理解应用,制备反应和实验基本操作是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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11.三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料.工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4•2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍.已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水.根据下列工艺流程示意图回答问题.

(1)操作1为加酸溶解,过滤.
(2)生产过程中多次进行过滤,实验室进行过滤操作中需用到玻璃棒,下列实验操作中玻璃棒的作用完全相同的是BC(填选项字母).
①配制0.1mol/L的H2SO4溶液        ②测定Na2CO3溶液的pH
③用KI淀粉试纸检验溶液中的氧化性离子    ④加热食盐溶液制备NaCl晶体
⑤配制20%的KNO3溶液
A.①⑤B.②③C.④⑤D.①④
(3)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;
加入Na2CO3溶液调pH至4.0~4.5,其目的为促进Fe3+水解沉淀完全;加入NH4F后除掉的杂质是Ca2+、Mg2+
(4)草酸镍(NiC2O4•2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧三小时,制得Ni2O3,同时获得混合气体.草酸镍受热分解的化学方程式为2NiC2O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Ni2O3+3CO↑+CO2↑.
(5)工业上还可用电解法制取Ni2O3.用NaOH溶液调节NiCl2溶液的pH至7.5,加入适量Na2SO4后采用惰性电极电解.电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍.ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为ClO-+2Ni(OH)2═Cl-+Ni2O3+2H2O.
8.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:

已知(Mr=122)(Mr=150)
颜色、状态沸点(℃)密度(g•cm-3



苯甲酸*
无色、片状晶体2491.2659
苯甲酸乙酯无色澄清液体212.61.05
乙醇无色澄清液体78.30.7893
环己烷无色澄清液体80.80.7318
苯甲酸在100℃会迅速升华.
实验步骤如下:
①在100mL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,按图所示装好仪器,并在分水器中预先加入水,使水面略低于分水器的支管口,控制温度在65~70℃加热回流2h.反应时环己烷-乙醇-水会形成“共沸物”(沸点62.6℃)蒸馏出来.在反应过程中,通过分水器下部的旋塞分出生成的水,注意保持分水器中水层液面原来的高度,使油层尽量回到圆底烧瓶中.
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将烧瓶内反应液倒入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210~213℃的馏分.
⑤检验合格,测得产品体积为12.86mL.
回答下列问题:
(1)步骤①中使用分水器不断分离除去水的目的是分离产生的水,使平衡向正反应方向移动,提高转化率.
(2)反应结束的标志分水器中的水层不再增加时,视为反应的终点.
(3)步骤②中应控制馏分的温度在C.
A.65~70℃B.78~80℃C.85~90℃D.215~220℃
(4)若Na2CO3加入不足,在步骤④蒸馏时,蒸馏烧瓶中可见到白烟生成,产生该现象的原因是苯甲酸乙酯中混有未除净的苯甲酸,在受热至100℃时发生升华.
(5)关于步骤④中的分液操作叙述正确的是AD.
A.水溶液中加入乙醚,转移至分液漏斗中,塞上玻璃塞.将分液漏斗倒转过来,用力振摇
B.振摇几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
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,需将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(6)蒸馏时所用的玻璃仪器除了酒精灯、冷凝管、接收器、锥形瓶外还有蒸馏烧瓶,温度计.
(7)该实验的产率为90%.

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