题目内容

15．焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化剂之一，在空气中被氧化生成的产物为Na2SO4．某小组进行如下实验：

实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用图1装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置II中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：
Na2SO3+SO2═Na2S2O5
（1）装置I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O．
（2）要从装置II中获得已析出的晶体，可采用的分离方法是过滤，该方法用到的玻璃仪器除烧杯还需玻璃棒、漏斗．
（3）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置如图2（夹持仪器已略去）为d（填序号）．
实验二  焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
（4）NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是ae（填序号）．
a．测定溶液的pH
b．加入Ba（OH）2溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．

分析 （1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤操作；
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，吸收为反应的二氧化硫，应防止倒吸，且不能处于完全密闭环境中；
（4）NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故检验溶液呈酸性即可；
（5）Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可．

解答 解：（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，
故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离，过滤需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗；
（3）a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；
d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；
故答案为：d；
（4）NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba（OH）2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae；
故答案为：ae；
（5）Na2S2O5中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，
故答案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．

点评 本题考查物质的制备实验、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等，难度中等，明确实验原理是解本题关键，根据物质的性质分析解答，注意元素化合物知识的积累和灵活运用．

练习册系列答案
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9．下列流程中有机物均为芳香族化合物．H为一种酯，其合成路线如图：


已知以下信息：
①有机物B能发生银镜反应，D的相对分子质量比C大4，E的苯环上的一溴代物有两种．
②$\stackrel{KMnO_{4}/H+}{→}$
③2RCH2CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$
请回答下列问题：
（1）A的结构简式，C→D的反应类型为加成反应；B中含氧官能团名称为醛基，F中不含氧的官能团的名称为氯原子； H的结构简式为；
（2）E→F与F→G的顺序不能颠倒，理由是如果颠倒则（酚）羟基会被KMnO4/H+氧化；
（3）F→G ①的化学方程式为；
（4）G还可以通过缩聚反应制得高分子材料，试写出其结构简式；
（5）A的同分异构体很多，其中能使FeCl3溶液显紫色有9种，写出一种核磁共振氢谱有4组峰的分子的结构简式．
6．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答．

（1）甲同学用图1所示装置测定CO2的质量．实验时稀硫酸是与样品中的Na2CO3 （填“Na2CO3”或“NaCl”）发生反应．仪器b的名称是分液漏斗．洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气．
（2）丙同学用图所示方法和步骤实验：

①操作I涉及的实验名称有过滤、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、称量．
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为$\frac{106y}{197x}$．
（3）标准状况下，将672mL CO2气通入50mL1mol/LKOH溶液中，完全反应后，所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为（设反应前后溶液体积变化忽略不计）2：1．
3．已知X、Y、Z、M、G是五种短周期主族元素，且原子序数依次增大．X原子核内只有1个质子，Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，Y与G同主族，Z的一种单质能吸收对人体有害的紫外线，M是地壳中含量最高的金属元素．请回答下列问题：
（1）G在元素周期表中的位置为第三周期ⅣA族；
（2）常温下，下列物质不能与M的单质发生反应的是d（填字母）．
a．CuSO4溶液   b．O2   c．浓硝酸   d．Na2CO3固体
（3）按原子个数N（X）：N（Y）：N（Z）=6：2：1组合成化合物R，写出R的分子式：C2H6O，若R能与金属钠反应产生H2，则该反应的化学方程式是2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑；．
（4）用浓硝酸化的X2Z2溶液完成下列实验：
实验现象：试管Ⅰ中产生气泡，试管Ⅱ中溶液变蓝．
写出试管Ⅰ中发生反应的离子方程式：2MnO4-+6H++5H2O2═2Mn2++5O2↑+8H2O．
由实验可知，O2、KMnO4、I2的氧化性由大到小的顺序为KMnO4＞O2＞I2．．
10．A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，其中B与C同周期，D与E和F同周期，A与D同主族，C与F同主族，F元素的原子最外层电子数是电子层数的二倍，D是所在周期原子半径最大的主族元素．又知六种元素所形成的常见单质在常温常压下有三种是气体，三种是固体．
请回答下列问题：
（1）元素F在周期表中的位置是第3周期第ⅥA族．
（2）C、D、F三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是（用离子符号表示）S2-＞O2-＞Na+．
（3）由A、B、C三种元素以原子个数比4：2：3形成化合物X中所含化学键类型有离子键、共价键．
（4）由A、B两种元素以原子个数比2：1形成的液态化合物Y含有18个电子，则Y的电子式为；Y是火箭发动机的燃料，已知3.2g Y与足量A2C2反应生成两种气态产物，其中一种产物是空气的主要成分，同时放出Q kJ的热量，写出其热化学反应方程式N2H4（l）+2H2O2（l）═N2（g）+4H2O（g）△H=-10QkJ/mol．
（5）若E是金属元素，其单质与氧化铁反应常用于焊接钢轨，写出反应的化学方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+Al2O3．
若E是非金属元素，其单质在电子工业中有重要应用，写出其氧化物溶于强碱溶液的离子方程式SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．
20．短周期元素a、b、c在周期表中位置关系如表所示，则 a、b、c三元素的名称是（　　）
 a
 b 
 c
A．氯、氟、硫B．氟、硫、砷C．氦、氟、氯D．氖、氯、硒
7．A、B、C、D、E五种短周期元素，A是周期表中原子半径最小的元素，其中B、C同周期，B、D同主族，原子半径E＞D＞B＞C＞A．D原子核内质子数等于B、C原子电子数之和，D原子最外层电子数是E原子最外层电子数的4倍．试回答：
（1）B、C、D的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序是H2O＞CH4＞SiH4（填化学式）；
（2）B与C形成的三原子分子甲的结构式是O=C=O，C与E形成的原子个数比为1：1的化合物乙的电子式是，乙物质中含有的化学键是离子键、共价键；
（3）甲和乙反应的化学方程式是2CO2+2Na2O2═2Na2CO3+O2；
（4）A和B形成的化合物之一丙是一种重要的基本化工原料，其产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平，写出有丙制得高聚物的反应方程式nCH2═CH2$\stackrel{催化剂}{→}$，
该反应类型是加聚反应．
17．Ⅰ．化合物Mg5Al3（OH）19（H2O）4可作环保型阻燃材料，受热时按如下化学方程式分解：
2Mg5Al3（OH）19（H2O）4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$27H2O↑+10MgO+3Al2O3
（1）写出该化合物作阻燃剂的两条依据反应吸热降低温度，固体氧化物隔绝空气，水蒸气稀释空气．
（2）用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3 的原理Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（3）已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液，用化学方程式表示其原理NH4Cl+H2O?NH3•H2O+HCl，MgO+2 HCl=MgCl2+H2O或MgO+2NH4Cl+H2O=MgCl2+2NH3•H2O．
Ⅱ．磁性材料A是由两种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：

请回答：
（1）A的组成元素为Fe、S（用元素符号表示），化学式为Fe3S4．
（2）溶液C可溶解铜片，例举该反应的一个实际应用制印刷电路板．
（3）已知化合物A能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518g•L-1），该气体分子的电子式为．写出该反应的离子方程式Fe3S4+6H+=3Fe2++S+3H2S↑．
（4）写出F→G反应的化学方程式H2SO3+I2+H2O=H2SO4+2HI．设计实验方案探究溶液G中的主要微粒（不考虑H2O、H+、K+、I-）取溶液G，加入过量BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO42-；过滤后取滤液，滴加H2O2溶液，若再产生白色沉淀，则有H2SO3．
5．淀粉水解的产物（C6H12O6）用硝酸氧化可以制备草酸，装置如图1所示（加热、搅拌和仪器固定装置均已略去）：实验过程如图1：

①将1：1的淀粉水乳液与少许硫酸（98%）加入烧杯中，水浴加热至85℃～90℃，保持30min，然后逐渐将温度降至60℃左右；
②将一定量的淀粉水解液加入三颈烧瓶中；
③控制反应液温度在55～60℃条件下，边搅拌边缓慢滴加一定量含有适量催化剂的混酸（65%HNO3与98%H2SO4的质量比为2：1.5）溶液；
④反应3h左右，冷却，减压过滤后得草酸晶体粗品，再重结晶得草酸晶体．硝酸氧化淀粉水解液过程中可发生下列反应：
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
请回答下列问题：
（1）实验①加入98%硫酸少许的目的是：加快淀粉水解的速度（或起到催化剂的作用）．
（2）冷凝水的进口是a（填a或b）；实验中若混酸滴加过快，将导致草酸产量下降，其原因是温度过高，硝酸浓度过大，导致H2C2O4进一步被氧化．
（3）装置B的作用是作安全瓶．为使尾气充分吸收，C中试剂是NaOH溶液．
（4）重结晶时，将草酸晶体粗品经①加热溶解、②趁热过滤、③冷却结晶、④过滤洗涤⑤干燥等实验步骤，得到较纯净的草酸晶体．该过程中可将粗品中溶解度较大的杂质在④（填上述步骤序号）时除去；而粗品中溶解度较小的杂质最后留存在滤纸上（填“滤纸上”或“滤液中”）．
（5）将产品在恒温箱内约90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．
用KMnO4标准溶液滴定，该反应的离子方程式为：2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O，称取该样品加适量水完全溶解，然后用0.02000mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至终点（杂质不参与反应），滴定前后滴定管中的液面读数如图2，则消耗KMnO4溶液的体积为16.00mL．

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