题目内容

8．海波（Na2S2O3•5H2O）是无色透明的晶体，易溶于水，遇酸立即分解：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O，硫化碱法是工业上制备海波的方法之一，反应原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O，实验装置如图所示：

（1）装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗，实验室还可以用A装置制取的气体单质的离子方程式是MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑．
（2）装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率，D中的试剂可以是品红、溴水或KMnO4溶液．表明SO2吸收效率低的实验现象是溶液颜色很快褪色．
（3）实验制得的Na2S2O3•5H2O产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质．请设计实验，检测Na2S2O3•5H2O产品中是否存在Na2SO4杂质，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Na2S2O3•5H2O晶体中含有Na2SO4杂质．
（4）Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，为了测定某K2Cr2O7溶液的浓度，研究小组的同学准确量取10.00mL　K2Cr2O7溶液于锥形瓶中，加入过量KI固体和适量的稀H2SO4，滴加指示剂，用0.1000mol•L-1　Na2S2O3标准溶液滴定至终点，3次平行实验测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00mL，则c（K2Cr2O7）=0.0500mol•L-1．（已知：Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-）

分析 用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O：A装置：在加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，其反应的方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，B装置：缓冲瓶，防止C液体倒吸到A装置，C装置：为Na2S2O3的生成装置，多孔的球泡可以增大气体与溶液的接触面积，使气体被充分吸收，有利于提高实验的准确度，2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，D装置：二氧化硫能和品红作用，二氧化硫能被高锰酸钾氧化，能与溴单质，上述溶液均褪色，盛放品红、溴水或KMnO4溶液，其作用是检验装置B中SO2的吸收效率，E装置：二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，尾气吸收装置，吸收未反应的二氧化硫．
（1）根据仪器的结构特点判断；该装置特点为在加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，属于固液加热型装置；实验室还可以用A装置制取氯气，浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水；
（2）用D装置检验二氧化硫是否被完全吸收，根据二氧化硫的还原性和漂白性分析；
（3）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；
（4）根据Na2S2O3的量求出I2，再根据K2Cr2O7与I2的关系求出K2Cr2O7的物质的量及浓度．

解答 解：（1）根据仪器的结构特点可知，装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗；装置A为二氧化硫的制取，Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，该装置属于固液加热型装置，实验室还可以用A装置制取氯气，浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制备Cl2，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑，
故答案为：分液漏斗；MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑；
（2）装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率，说明D中物质能与二氧化硫反应，且有明显的现象，二氧化硫具有漂白性，能使品红褪色，具有还原性，能被溴水氧化，溴水褪色：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，二氧化硫与高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，硫元素化合价升高，二氧化硫表现还原性，高锰酸钾溶液褪色：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4 +2H2SO4，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全品红吸收，如C中SO2吸收效率低，则D中进入较多的二氧化硫，导致D中溶液颜色很快褪色，
故答案为：品红、溴水或KMnO4溶液； 溶液颜色很快褪色；
（3）检测Na2S2O3•5H2O产品中是否存在Na2SO4杂质，先加过量的稀盐酸排除干扰，静置，取上层清液，再加氯化钡，若出现白色沉淀，说明溶液中含有硫酸根离子，即Na2S2O3•5H2O产品中含有Na2SO4，
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Na2S2O3•5H2O晶体中含有Na2SO4杂质．
（4）10.00mL K2Cr2O7溶液于锥形瓶中，加入过量KI固体和适量的稀H2SO4，反应生成I2，用0.1000mol•L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，3次平行实验测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00mL，则n（Na2S2O3）=cV=0.1000mol•L-1×0.0300L=0.00300mol，
已知：Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，
Cr2O72-～～～3I2～～～6S2O32-
1mol                6mol
n               0.00300mol
则n（K2Cr2O7）=0.000500mol    所以c（K2Cr2O7）=$\frac{0.000500mol}{0.01L}$=0.0500mol/L；
故答案为：0.0500．

点评 本题以硫的化合物的性质为载体，考查了物质的制备方案设计、氧化还原滴定的应用、实验基本操作、化学计算等，难度中等，是对知识的综合运用与分析解决问题能力的考查，注意利用关系式进行计算．

练习册系列答案
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4．从海水中提取溴，主要反应为：2Br -+Cl2=Br2+2Cl-，下列说法正确的是（　　）
A．溴离子具有氧化性B．溴单质是氧化剂
C．该反应属于复分解反应D．氯元素的非金属性比溴元素强
5．设NA为阿伏加德罗常数的值，则下列关于3.8g由T35Cl与T232S组成的混合气体中含有的粒子数错误的是（　　）
A．质子数为1.8NAB．分子数为0.1NAC．中子数为2NAD．原子数为2.5NA
16．某化学学习小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验：
Ⅰ．制备纯碱． 以NaCl、NH3、CO2、H2O等为原料，选择下列装置如图制备碳酸氢钠，然后用碳酸氢钠制备碳酸钠．

（1）装置连接顺序：a→de，f→b．
（2）实验过程中，先向B中通入氨气至饱和，再通入CO2，其目的是提高二氧化碳溶解量，增大产率．写出B中发生总反应的化学方程式：NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl．
（3）利用碳酸氢钠制备纯碱时需要使用的仪器主要有三脚架、泥三角、坩埚钳、坩埚和酒精灯、玻璃棒（填仪器名称）．
（4）C装置的作用是除去CO2中HCl．
Ⅱ．利用下面装置如图检验纯碱样品中是否混有NaHCO3．

（5）纯碱样品可能含有结晶水，能证明纯碱样品中含有NaHCO3的实验现象是澄清石灰水变浑浊．
（6）测定该纯碱样品的纯度：称取a g 样品置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量的CaCl2溶液．充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称得固体的质量为 m g，则该纯碱样品的纯度为$\frac{53m}{50a}$×100%．
3．己二酸是合成尼龙-66的主要原料之一．实验室合成己二酸的原理、有关数据及装置示意图如下：

物质密度（20℃）熔点沸点溶解性
环己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃时水中溶解度为3.6g，可混溶于乙醇、苯
己二酸1.360g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度：15℃时1.44g，25℃时2.3g，易溶于乙醇、不溶于苯
实验步骤如下：
Ⅰ．在三颈烧瓶中加入16mL　50%的硝酸（密度为1.31g/cm3），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗a中盛放有5.4mL环己醇．
Ⅱ．水浴加热三颈烧瓶至50℃左右，移去水浴，缓慢滴加5～6滴环己醇，摇动三颈烧瓶，观察到有红棕色气体放出时再慢慢滴加剩下的环己醇，维持反应温度在60℃～65℃之间．
Ⅲ．当环己醇全部加入后，将混合物用80℃～90℃水浴加热约10min（注意控制温度），直至无红棕色气体生成为止．
Ⅳ．趁热将反应液倒入烧杯中，放入冰水浴中冷却，析出晶体后过滤、洗涤、干燥、称重．
请回答下列问题：
（1）装置中仪器b的名称为球形冷凝管，使用时要从下口（填“上口”或“下口”）通入冷水．滴液漏斗的细支管a的作用是平衡滴液漏斗与圆底烧瓶内压强，便于环己醇顺利流下．
（2）本实验所用50%的硝酸物质的量浓度为10.4mol/L；实验中，氮氧化物废气（主要成分为NO2和NO）可以用NaOH溶液来吸收，其主要反应为：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
其中NaOH溶液可以用Na2CO3溶液来替代，请模仿上述反应，写出Na2CO3溶液吸收的两个方程式：2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2；NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2．
（3）向三颈烧瓶中滴加环己醇时，反应温度迅速上升，为使反应温度不致过高，必要时可采取的措施是将三颈烧瓶置于冰水浴中．
（4）为了除去可能的杂质和减少产品损失，可依次用冰水和苯洗涤晶体．
13．膳食纤维具有突出的保健功能，是人体的“第七营养素”．木质素是一种非糖类膳食纤维．其单体之一--芥子醇结构简式如图所示，下列有关芥子醇的说法正确的是（　　）
A．芥子醇分子中有两种含氧官能团
B．芥子醇分子中所有碳原子不可能在同一平面上
C．芥子醇与足量浓溴水反应，最多消耗3 mol Br2
D．芥子醇能发生的反应类型有氧化、还原、取代、加成、聚合
20．某探究性学习小组拟通过锌与盐酸的反应研究影响反应速率的因素．该探究性学习小组用相同质量的锌和相同浓度的足量的稀盐酸反应得到实验数据如表所示：
实验编号锌的状态反应温度/℃收集100mL氢气所需时间/s
Ⅰ薄片15200
Ⅱ薄片2590
Ⅲ粉末2510
（1）该实验的目的是探究固体表面积、温度对锌和稀盐酸反应速率的影响；
（2）实验Ⅰ和Ⅱ表明温度越高，化学反应速率越大；
（3）能表明固体的表面积对反应速率有影响的实验编号是Ⅱ 和Ⅲ，实验结论是其他因素不变，固体表面积越大，反应速率越快；
（4）请设计一个实验方案证明盐酸的浓度对该反应的速率的影响：在相同的温度下，采用相同状态的质量相同的锌片与两种体积相同但浓度不同的盐酸反应．
17．下列叙述中正确的是（　　）
A．O22-与S2-具有相同的质子数和电子数
B．H、D、T互为同位素，H2O、D2O、T2O互为同素异形体
C．碱金属元素是指 IA族的所有元素
D．周期表中第15列元素的最高价氧化物对应水化物的化学式均为H3RO4
18．同周期的X、Y、Z三种元素，已知非金属性X＞Y＞Z，则下列判断正确的是（　　）
A．原子半径X＞Y＞Z
B．最高价氧化物的水化物酸性从强到弱的顺序是HXO4＞H2YO4＞H3ZO4
C．气态氢化物的稳定性按X、Y、Z顺序由弱到强
D．阴离子的氧化性按Z、Y、X顺序由强到弱

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