题目内容

14．在印染工业中，连二亚硫酸钠（Na2S2O4）因能使染好的布褪色，而使布能重新染色，故而俗称保险粉，其可溶于水，但不溶于甲醇．工业制备流程如图：

请回答下列问题：
（1）流程①步骤中需在耐高温的坩埚中进行，常用来制做耐高温坩埚的金属氧化物化学式为Al2O3或MgO．
（2）向锌液中鼓入M气体，使液态锌雾化，冷却得到粒度约为180μm的锌粉（粒度表示晶体或固体颗粒平均大小程度的数值）．若气体M为常见的化合物，则M的电子式为．分散系A为悬浊液（填“溶液”“胶体”或“悬浊液”）．
（3）流程②步骤中的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4．
（4）流程③步骤中加入NaCl固体的作用为增大Na+ 浓度，便于Na2S2O4结晶析出．过滤后用甲醇洗涤、干燥后可以得到纯净的保险粉．
（5）将等体积0.04mo1•L-1AgNO3溶液和0.02mol•L-1碱性Na2S2O4溶液混合，两者恰好完全反应，反应后溶液中有纳米级的银粉生成，写出反应的离子方程式2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-+2H2O．

分析 锌块加热融化，向锌液中鼓入M气体，使液态锌雾化，冷却得到锌粉，加水形成分散系，再通入二氧化硫反应得到ZnS2O4，加入NaOH溶液反应得到氢氧化锌沉淀、Na2S2O4，最后加入NaCl降低Na2S2O4的溶解度，析出Na2S2O4，溶液D中含有NaCl．
（1）常用来制做耐高温坩埚的金属氧化物为氧化铝；
（2）由锌块制备锌粉，增大锌反应的表面积；鼓入气体M为常见的化合物，可以是二氧化碳，冷却得到粒度约为180μm的锌粉，分散系A为悬浊液；
（3）流程②步骤中Zn与二氧化硫反应生成ZnS2O4；
（4）流程③是分离固体与溶液，分离方法为过滤、洗涤、干燥，为减少溶解导致的损失，用甲醇洗涤，过滤前加入NaClNa+ 浓度增大，便于Na2S2O4结晶析出；
（5）反应后溶液中有纳米级的银粉生成，根据电子转移守恒，可知S2O42-氧化生成SO32-．

解答 解：（1）常用来制做耐高温坩埚的金属氧化物，可燃为Al2O3或MgO等，故答案为：Al2O3或MgO；
（2）由锌块制备锌粉的目的是：增大锌反应的表面积，加快化学反应速率；向锌液中鼓入M气体，使液态锌雾化，冷却得到粒度约为180μm的锌粉．鼓入气体M为常见的化合物，则M的化学式为CO2，电子式为，分散系A为悬浊液，
故答案为：；悬浊液；
（3）流程②步骤中Zn与二氧化硫反应生成ZnS2O4，反应方程式为：Zn+2SO2=ZnS2O4，
故答案为：Zn+2SO2=ZnS2O4；
（4）流程③是分离固体与溶液，分离方法为过滤、洗涤、干燥，为减少溶解导致的损失，用甲醇洗涤，过滤前加入NaCl增大Na+ 浓度，便于Na2S2O4结晶析出，
故答案为：增大Na+ 浓度，便于Na2S2O4结晶析出；甲醇；
（5）反应后溶液中有纳米级的银粉生成，Ag元素发生还原反应，S元素发生氧化反应，设S元素在氧化产物中化合价为a，则VL×0.04mo1•L-1×1=VL×0.02mol•L-1×2×（a-3），解得a=4，故S2O42-氧化生成SO32-，反应离子方程式为：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-+2H2O，
故答案为：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag+2SO32-+2H2O．

点评 本题考查物质准备工艺流程、陌生方程式的书写、物质的分离提纯等，为高考常见题型，注意对题目信息的获取与迁移应用，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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下列实验正确的是
5．实验室采用如图所示装置制备乙酸乙酯，实验结束后，取下盛有饱和碳酸钠溶液的试管，再沿该试管内壁缓缓加入紫色石蕊试液1毫升，发现紫色石蕊试液存在于饱和碳酸钠溶液层与乙酸乙酯液层之间（整个过程不振荡试管），下列有关该实验的描述，不正确的是（　　）
A．制备的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇杂质
B．该实验中浓硫酸的作用是催化和吸水
C．饱和碳酸钠溶液主要作用是降低乙酸乙酯的溶解度及吸收乙醇、中和乙酸
D．石蕊层为三层环，由上而下是蓝、紫、红
2．为研究铁与热浓硫酸的反应，某学习小组设计了下图，进行探究活动：

实验中观察到的部分现象如下：开始时，B、C中均有气泡产生；随后气泡量减少，B中溶液褪色，C中溶液颜色变浅；一段时间后，C、D中的气泡量又会明显增加．
（1）仪器G的名称是干燥管，其作用是防止空气中的水进入F装置．
（2）“一段时间后气泡量又会明显增加”的原因是（只用化学方程式表示）：Fe+H2SO4═H2↑+FeSO4．
（3）装置D中的药品是浓硫酸，F中的药品是无水硫酸铜，其作用是检验水的生成，
（4）E中的实验现象是黑色固体变红．
（5）若A中反应后铁有剩余，将所得溶液久置于空气中会生成红褐色絮状物，用一离子方程式表示其变化：12Fe2++3O2+6H2O═4Fe（OH）3↓+8Fe3+．
（6）若足量的铁与10mL18.0mol•L-1的浓H2SO4在上述装置中反应完全，测得反应前后E装置的质量减少了0.32g，则A中所得的FeSO4溶液物质的量浓度为10mol•L-1．（假设溶液体积不变）
9．硅及其化合物在工业上有广泛用途，以硅粉、镁粉等原料制备硅烷的工业流程如下：

反应釜中发生反应：4NH4Cl+Mg2Si$\stackrel{常温}{?}$4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2△H＜0
（1）工业上可用硅烷和氨气生产一种能耐高温的材料Si3 N4，Si3 N4应属于原子晶体；NH3、Si3 N4和SiH4三种物质的熔沸点由高到低的顺序是Si3N4＞NH3＞SiH4．
（2）上述生产硅烷的过程中反应釜抽真空的原因是使4NH4Cl+Mg2Si$\stackrel{常温}{?}$4NH3↑+SiH4↑+2MgCl2平衡正移，有利于生产硅烷．
（3）液氨参与循环的作用是吸收热量，保证反应在常温下进行．
（4）氨气也是重要的工业原料，1mol氨气在一定温度下（T＞150℃）发生催化氧化反应能释放出226.5kJ的热量，该反应的热化学方程式是4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-906.0 kJ/mol．
（5）三硅酸镁（Mg2Si3O8•nH2O）难溶于水，在医药上可做抗酸剂．它可以中和多余胃酸（主要成分盐酸），生成的难溶物还可覆盖在有溃疡的胃表面，保护其不再受刺激．三硅酸镁与胃酸反应的化学方程式是MgSi3O8•nH2O+4HCl═2MgCl2+3SiO2+（n+2）H2O．若将1.84g三硅酸镁加到50mL 1.0mol/L盐酸中，充分反应后，滤去沉淀，以甲基橙为指示剂，用l．0mol/L NaOH溶液滴定剩余的盐酸，消耗NaOH溶液30mL，则Mg2Si3O8•nH2O中n的值是6．
19．亚硫酸钠在印染、造纸等众多行业中有着广泛的应用．研究小组用Na2CO3溶液吸收SO2制备Na2SO3．其实验流程如下：

查阅资料可知，向碳酸钠溶液通入二氧化硫的过程中，溶液中有关组分的质量分数变化如图是所示．
（1）图中的线3表示亚硫酸钠，则线2表示的组分为NaHCO3（填化学式）

（2）实验时，“反应II”中加入NaOH溶液的目的是NaHSO3+NaOH=Na2SO3+H2O（用化学方程式表示）
（3）国家标准规定产品中Na2SO3的质量分数≥97.0%为优等品，≥93.0%为一等品．为了确定实验所得产品的等级，研究小组采用了两种方法进行测定．
①方法I：称取2.570g产品，用蒸馏水溶解，加入足量的双氧水使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4，在加入过量的BaCl2溶液，所得沉淀经过过滤、洗涤、干燥后称量，质量为4.660g，通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数98.05%（写出计算过程）
②方法II：称取1.326g产品，配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加0.1250mol/L I2溶液，恰好使Na2SO3完全氧化生成Na2SO4时，消耗I2溶液20.00mL．通过计算确定产品中Na2SO3的质量分数（写出计算过程）
③判断Na2SO3产品的等级，并说明理由产品为一等品．产品中含有的硫酸钠和碳酸钠，在方案I的测定中，硫酸钠和碳酸钠杂质使得测定值偏高．而方案II是直接测定亚硫酸钠，更可信．
6．实验室制乙酸乙酯得主要装置如图A所示，主要步骤①在a试管中按2：3：2的体积比配制浓硫酸、乙醇、乙酸的混合物；②按A图连接装置，使产生的蒸气经导管通到b试管所盛的饱和碳酸钠溶液（加入几滴酚酞试液）中；③小火加热a试管中的混合液；④等b试管中收集到约2mL产物时停止加热．撤下b试管并用力振荡，然后静置待其中液体分层；⑤分离出纯净的乙酸乙酯．

请回答下列问题：
（1）步骤④中可观察到b试管中有细小的气泡冒出，写出该反应的离子方程式：2CH3COOH+CO32-=2CH3COO-+H2O+CO2↑．
（2）A装置中使用球形管除起到冷凝作用外，另一重要作用是防止倒吸，步骤⑤中分离乙酸乙酯必须使用的一种仪器是分液漏斗．
（3）为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图A所示装置进行了以下4个实验．实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min．实验结束后充分振荡小试管b再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验
编号		试管a中试剂试管b中试剂测得有机层的厚度/cm
A3 mL乙醇、2 mL乙酸、1mL 18mol•L-1 浓硫酸饱和Na2CO3溶液5.0
B3 mL乙醇、2 mL乙酸0.1
C3 mL乙醇、2 mL乙酸、6 mL 3mol•L-1 H2SO41.2
D3 mL乙醇、2 mL乙酸、盐酸1.2
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用．实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是6mL和6mol•L-1．
②分析实验AC（填实验编号）的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是浓硫酸可以吸收酯化反应中生成的水，降低了生成物浓度使平衡向生成乙酸乙酯的方向移动．
③加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是大量乙酸、乙醇未经反应就脱离反应体系（或温度过高发生其他反应）．
④分离出乙酸乙酯层后，经过洗涤，为了干燥乙酸乙酯可选用的干燥剂为B（填字母）．
A．P2O5        B．无水Na2SO4         C．碱石灰        D．NaOH固体．
3．实验室也可用如图所示的装置制取少量乙酸乙酯．（已知乙酸乙酯在水中的溶解度较大，15℃时100g水中能溶解8.5g）
在100mL三颈瓶中，加入4mL乙醇，摇动下慢慢加入5mL浓硫酸，使其混合均匀，并加入几粒沸石．三颈瓶一侧口插入温度计，另一侧口插入恒压滴液漏斗，中间口安一长的刺形分馏柱（整个装置如图）．
仪器装好后，在恒压滴液漏斗内加入10mL乙醇和8mL冰醋酸，混合均匀，先向瓶内滴入约2mL的混合液，然后，将三颈瓶在石棉网上小火加热到110～120℃左右，这时蒸馏管口应有液体流出，再从恒压滴液漏斗慢慢滴入其余的混合液，控制滴加速度和馏出速度大致相等，并维持反应温度在110～125℃之间，滴加完毕后，继续加热10分钟，直到温度升高到130℃不再有馏出液为止．试回答下列问题：
（1）使用恒压分液漏斗而不使用普通分液漏斗的原因是：便于乙醇和冰醋酸的混合液顺利流下．
（2）在实验中控制三颈烧瓶中反应温度在120℃左右．理由是：温度过低，反应速度较慢；温度过高，发生副反应生成乙醚等．
（3）滴加混合液时若速度过快，会使大量乙醇来不及反应而被蒸出，同时也造成反应混合物温度下降，导致反应速度减慢．
4．根据热化学方程式（101kPa）  S（s）+O2 （g）═SO2 （g）△H=-297.23kJ/mol   分析下列说法不正确的是（　　）
A．S的燃烧热为△H=-297.23kJ/mol
B．S（s）→S（g） 吸收热量
C．S（g）+O2 （g）═SO2 （g）  放出的热量小于297.23kJ
D．形成1mol SO2化学键所释放总能量大于断裂1molS（s）和1molO2 （g）的化学键所吸收的总能量

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