题目内容

1．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】
（1）Na2S2O3•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．
（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl．
II．【制备产品】
实验装置如图所示（省略夹持装置）：

实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图示加入试剂．
仪器a的名称是分液漏斗；E中的试剂是B（选填下列字母编号）．
A．稀H2SO4          B．NaOH溶液           C．饱和NaHSO3溶液
（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加H2SO4．
（3）等Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应．过滤C中混合物，滤液蒸发（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品．
III．【探究与反思】
（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整．（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）
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，向沉淀中加入足量稀HCl，
若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4．
（2）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；防止Na2SO3被空气中的氧气氧化
（3）Na2S2O3•5H2O的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过重结晶方法提纯．
（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3．方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3．
a．除去Al3+的离子方程式是Al3++4OH-=2H2O+AlO2-．
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO．
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水所选试剂为稀硫酸、KMnO4溶液．

分析 浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，用B装置收集二氧化硫，C中二氧化硫、硫化钠、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠，D为安全瓶，防倒吸，二氧化硫有毒不能直接排空，用碱液吸收尾气，
Ⅱ．（1）仪器a的名称是分液漏斗；E装置目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H2SO4和饱和NaHSO3溶液不反应；
（3）从溶液中制取固体，应该采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥方法；
Ⅲ．（1）根据：Na2S2O3•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；Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4难溶于水，难溶于稀HCl；硝酸、硫酸、盐酸等性质比较可知；
（2）根据亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠分析，；
（3）根据重结晶的适用范围分析，将Na2S2O3结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，所得产品通过重结晶方法提纯；
（4）a．氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应，除去铝离子的反应是利用过量氢氧化钠溶液和铝离子反应生成偏铝酸钠；
b．酸性高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色；

解答 解：浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫，用B装置收集二氧化硫，C中二氧化硫、硫化钠、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠，D为安全瓶，防倒吸，二氧化硫有毒不能直接排空，用碱液吸收尾气，
Ⅱ．（1）仪器a的名称是分液漏斗；E中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，与稀H2SO4和饱和NaHSO3溶液不反应，
故答案为：分液漏斗；B；
（3）等Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应．过滤C中混合物，滤液蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，
故答案为：蒸发；
Ⅲ．（1）根据：Na2S2O3•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；Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，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，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4，
故答案为：滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生；
（2）因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C中生成Na2SO4的量，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，防止Na2SO3被空气中的氧气氧化，
故答案为：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；防止Na2SO3被空气中的氧气氧化；
（3）Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，将Na2S2O3结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，所得产品通过重结晶方法提纯，故答案为：重结晶．
（4）a．氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应，除去铝离子的反应是利用过量氢氧化钠溶液和铝离子反应生成偏铝酸钠，反应的离子方程式为：Al3++4OH-=2H2O+AlO2-．故答案为：Al3++4OH-=2H2O+AlO2-；
b．酸性高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，故答案为：稀硫酸、KMnO4溶液．

点评 本题以某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3•5H2O）为载体，考查了物质的分离提纯、检验、设计优化等，侧重考查学生分析、基本操作、实验方案设计等能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
8．某学生利用如图所示装置对电解质溶液导电性进行实验探究．下列说法中正确的是（　　）
A．闭合开关K后，电流计指针不发生偏转，证明酒精溶液是非电解质
B．闭合开关，往溶液中通入氯气，随着气体通入，电流计示数增大，故氯气是电解质
C．取用0.1 mol•L-1的蔗糖溶液替换酒精溶液，电流计的示数相同，说明蔗糖是非电解质
D．闭合开关，往烧杯中加NaCl固体，虽然固体溶解，由于不反应，故电流计指针不发生偏转
12．多晶硅（硅单质的一种）被称为“微电子大厦的基石”，制备中副产物以SiCl4为主，它对环境污染很大，能遇水强烈水解，放出大量的热．研究人员利用SiCl4水解生成的盐酸和钡矿粉（主要成份为BaCO3，且含有少量钙、铁、镁离子）制备BaCl2•2H2O，工艺流程如图．

已知25℃时，Fe3+、Ca2+、Mg2+完全沉淀的pH分别是：3.4、13.1、12.4
（1）已知：SiCl4（s）+H2（g）═SiHCl3（s）+HCl（g）△H1=47kJ•mol-1
SiHCl3（s）+H2（g）═Si（s）+3HCl（g）△H2=189kJ•mol-1
则由SiCl4制备硅的热化学方程式为SiCl4（s）+2H2（g）=Si（s）+4HCl（g）△H=+236kJ•mol-1．
（2）加钡矿粉时生成BaCl2的离子反应方程式是BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O．
（3）加20% NaOH调节pH=12.5，得到滤渣A的主要成分是Mg（OH）2、Ca（OH）2，控制温度70℃的目的是让钙离子沉淀完全．
（4）BaCl2滤液经蒸发浓缩、降温结晶、过滤，再经真空干燥后得到BaCl2•2H2O．实验室中蒸发浓缩用到的含硅酸盐的仪器有三种．
9．工业上，向500℃～600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁；向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁．现用如图所示的装置模拟上述过程进行试验．

请回答下列问题：
（1）制取无水氯化铁的实验中，A中反应的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，装置B中加入的试剂是浓硫酸（填名称）．
（2）制取无水氯化亚铁的实验中，装置A用来制取HCl（填化学式，下同）．实验中产生尾气的成分是HCl和H2．若仍用D的装置进行尾气处理，存在的问题是发生倒吸、可燃性气体H2不能被吸收．
（3）若操作不当，制得的FeCl2 会含有少量FeCl3，检验FeCl3常用的试剂是KSCN溶液．欲制得纯净的FeCl2，在实验操作中应先A，再排出装置中的空气，防止在加热时Fe与O2反应．
16．已知各破坏1mol N≡N键、H-H键和N-H键分别需要吸收的能量为946kJ、436kJ、391kJ．计算1mol N2（g）和3mol H2（g）完全转化为NH3（g）能量变化的理论值为放出92KJ热量．
6．ClO2作为一种广谱型的消毒剂，其有效氯是氯气的2.6倍．如图是实验室用于制备ClO2并检验其部分性质的装置（某些夹持装置省略）．
已知：①ClO2是一种易溶于水、难溶于有机溶剂的气体；
②实验室制备ClO2的原理：2NaClO2+Cl2═2ClO2+2NaCl．

（1）仪器P的名称是分液漏斗．
（2）写出装置A中烧瓶内发生反应的化学方程式：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O．
（3）F的作用是防止倒吸，E装置中所盛试剂的作用是除去ClO2中的未反应的Cl2．
（4）反应结束后，取G中溶液分别滴入AgNO3溶液和BaCl2溶液中，均产生不溶于稀硝酸的沉淀，则G中反应的离子方程式为8ClO2+5S2-+4H2O=5SO42-+8H++8Cl-．
（5）漂白性验证．将装置G换成如图装置，该装置中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ位置依次放入的是bea（填字母）．
a．干燥的有色布条       b．湿润的有色布条         c．浓硫酸           d．碱石灰          e．无水氯化钙．
13．从能量的角度看，断开化学键要吸收能量，形成化学键要释放能量．一个化学反应是吸收能量还是释放能量，取决于反应物总能量和生成物总能量的相对大小．
10．常温下，体积相同、物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY、NaZ的溶液pH分别为7、9、10，则下列说法不正确的是（　　）
A．酸性强弱HX＞HY＞HZB．有两种盐能发生水解
C．分别稀释上述三种溶液，pH均变小D．三种溶液中离子总数不相同
11．下列表示物质结构的化学用语或模型正确的是（　　）
A．硫酸的电离方程式：H2SO4=H2++SO42-
B．CO2的电子式：
C．Cl-离子的结构示意图：
D．苯的结构简式：C6H6

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网