11.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品.某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O).
Ⅰ.【查阅资料】
①Na2S2O3•5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成.
②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4
③Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸.
Ⅱ.【实验装置】
如图所示(省略夹持装置):
Ⅲ.【实验步骤】
①如图示加入试剂.
②先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4.C中发生反应:Na2CO3+2Na2S+4SO2→3Na2S2O3+CO2
③待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应.C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到Na2S2O3•5H2O的粗产品.
(1)加入试剂之前须进行的操作是检查装置的气密性;b瓶的名称是广口瓶,作用是作安全瓶,防止倒吸.
(2)A中不可用稀硫酸的原因为:生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比较大,不易溢出.
(3)E中的试剂可以选用b(选填序号).
a.稀H2SO4b.NaOH溶液c.饱和NaHSO3溶液d.Na2CO3溶液
(4)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案:
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,取沉淀,加入足量稀盐酸,当沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生(填实验现象),则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4
(5)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤②进行了改进,改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液.
(6)所制得的粗产品可以通过重结晶方法进一步提纯得到纯Na2S2O3•5H2O.
10.CO的应用和治理是当今社会的热点问题.
(1)CO能导致镍系催化剂中毒,工业上常用SO2除去原料气中少量CO,生成物为固体S和CO2.写出该反应的化学方程式为2CO+SO2=2CO2+S.
(2)上述反应中,每减少2.24L气体(标准状况下),转移电子数为0.4NA
CO工业上可用于高炉炼铁,发生如下反应:$\frac{1}{3}$Fe2O3(s)+CO(g)?$\frac{2}{3}$Fe(s)+CO2(g),
已知该反应在不同温度下的平衡常数如表:
温度/℃100011501300
平衡常数4.03.73.5
(3)下列说法不正确的是cd(选填序号)
a.该反应是一个放热反应
b.该反应的平衡常数表达式是K=$\frac{c(C{O}_{2})}{c(CO)}$
c.其他条件不变,向平衡体系充入CO2气体,K值减小
d.当K值等于1时,反应达到平衡
(4)欲提高CO的平衡转化率,促进Fe2O3的转化,可采取的措施是a(选填序号)
a.及时吸收或移出CO2        
b.增大反应体系的压强
c.用更高效的催化剂  
d.粉碎矿石,增大接触面积
高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收,使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)+Q
(5)从上图可以看出,反应开始到平衡,反应速率v(H2)=0.15mol/(L•min).
(6)甲醇氧化可生成甲酸,能使0.1mol/L的甲酸溶液的电离度与pH值都增大的是ad(选填序号)
a.加水稀释    b.加入少量甲酸钠固体   c.通氯化氢    d.加入少量苛性钠固体.
5.利用废铝箔(主要成分为Al、少量的Fe、Si等)既可制取有机合成催化剂AlBr3又可制取净水剂硫酸铝晶体.
I.实验室制取无色的无水AlBr3(熔点:97.5℃,沸点:263.3~265℃)可用如图1所示装置,主要实验步骤如下:
步骤l.将铝箔剪碎,用CCl4浸泡片刻,干燥,然后投入到烧瓶6中.
步骤2.从导管口7导入氮气,同时打开导管口l和4放空,一段时间后关闭导管口7和1;导管口4接装有五氧化二磷的干燥管.
步骤3.从滴液漏斗滴入一定量的液溴于烧瓶6中,并保证烧瓶6中铝过剩.
步骤4.加热烧瓶6,回流一定时间.
步骤5.将氮气的流动方向改为从导管口4到导管口l.将装有五氧化二磷的干燥管与导管口1连接,将烧瓶6加热至270℃左右,使溴化铝蒸馏进入收集器2.
步骤6.蒸馏完毕时,在继续通入氮气的情况下,将收集器2从3处拆下,并立即封闭3处.
(1)步骤l中,铝箔用CCl4浸泡的目的是除去铝箔表面的油脂等有机物.
(2)步骤2操作中,通氮气的目的是排出装置中含有水蒸气的空气.
(3)步骤3中,该实验要保证烧瓶中铝箔过剩,其目的是保证溴完全反应,防止溴过量混入溴化铝中.
(4)铝与液溴反应的化学方程式为2Al+3Br2=2AlBr3
(5)步骤4依据何种现象判断可以停止回流操作当5的管中回流液呈无色或烧瓶6中物质呈无色.
(6)步骤5需打开导管口l和4,并从4通入N2的目的是将溴化铝蒸汽导入装置2中并冷凝得到溴化铝.
Ⅱ.某课外小组的同学拟用废铝箔制取硫酸铝晶体,已知铝的物种类别与溶液pH关系如图2所示,实验中可选用的试剂:处理过的铝箔;2.0mol•L-1NaOH溶液:2.0mol•L-1硫酸
(7)由铝箔制备硫酸铝晶体的实验步骤依次为:
①称取一定质量的铝箔于烧杯中,分次加入2.0mol•L-1NaOH溶液,加热至不再产生气泡为止.
②过滤    
③滤液用2.0mol/L硫酸在不断搅拌下调到pH4-10左右;
④过滤、洗涤  
⑤沉淀中不断加入2.0mol/L硫酸至恰好溶解;
⑥蒸发浓缩;
⑦冷却结晶; 
⑧过滤、洗涤、干燥.
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