题目内容
【题目】亚硫酸盐在工业生产中冇广泛的应用,某同学在实验中对亚硫酸盐的制备和性质进行探究。
(1)Cu2SO3·CuSO32H2O是一种深红色固体,不溶于水和乙醇,100℃时发生分解,其制备实验装置如图所示。
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①仪器X的名称是________。常温下用装置A制取SO2时,用较浓的硫酸而不用稀硫酸,其原因是____________________。
②装置C的作用是________________________。
③装置B中发生反应的离子方程式为_____________________。
④从装置B中获得的固体需先用蒸馏水充分洗涤,再真空干燥,而不直接用烘干的方式得到产品,其原因是_________________________。
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有三种可能的情况:
I.NaHSO3和NaClO恰好反应;II.NaHSO3过量;III.NaClO过量。甲同学欲通过下列实验确定该反应属于哪一种情况,请完成下表:
实验操作 | 预期现象及结论 |
取上述反应后的混合溶液于试管 A中,滴加稀硫酸 | 若有气泡产生,则_①__(填“I”“II”或“III”,下同)成立,若没有气泡产生,则_②___成立 |
另取上述反应后的混合溶液于试管B中,滴加几滴淀粉KI溶液, 充分振荡 | ③___,则III成立 |
(3)请设计简单实验方案比较室温下NaHSO3浓液中HSO3-的电离平衡常数Ka与水解平衡常数Kb的相对大小:________________________。
【答案】 分液漏斗 SO2易溶于水,用较浓的硫酸有利于SO2的逸出 防止倒吸(或作安全瓶) 3Cu2++3SO2+6H2O==Cu2SO3CuSO32H2O↓+8H++SO42- 防止Cu2SO3CuSO32H2O 发生分解和被氧化 II I或III 溶液变为蓝色 常温下,用pH试纸(或pH计)测定NaHSO3溶液的pH,若PH<7,则Ka>Kb;若pH>7,则Ka<Kb
【解析】(1)①根据仪器的结构可知仪器X的名称是分液漏斗;二氧化硫易溶于水,用浓硫酸含水量少,且能吸水,有利于二氧化硫的溢出;
②装置C为安全瓶,防倒吸;
③装置B中硫酸铜与二氧化硫生成产物Cu2SO3CuSO32H2O的反应,铜元素化合价有降低到+1价,则二氧化硫中硫元素升价到+6价,则该离子方程式为:3Cu2++3SO2+6H2O=Cu2SO3CuSO32H2O↓+8H++SO42-;
④由题可知,谢弗勒尔盐受热易分解,不能烘干是为了防止Cu2SO3CuSO32H2O 发生分解和被氧化;
(2)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液时,反应有I.NaHSO3和NaClO恰好反应:NaHSO3+NaClO=NaHSO4+NaCl;Ⅱ.NaClO不足:2NaHSO3+NaClO=Na2SO4+SO2↑+H2O+NaCl;Ⅲ.NaClO过量:NaHSO3+NaClO=Na2SO4+NaCl+HClO;
序号 | 实验操作 | 预期现象及结论 |
① | 继续向试管A中滴加溴水,充分振荡. | 若溶液褪色,结合步骤①,则Ⅱ成立;若溶液不褪色,结合步骤①,则Ⅰ成立 |
② | 另取上述混合溶液于试管B中,滴加几滴淀粉KI溶液,充分振荡. | 溶液变为蓝色,则Ⅲ成立. |
(3)电离显酸性,水解显碱性,则测定pH即可,则设计实验为常温下,用pH试纸(或pH计)测定NaHS03溶液的pH,若pH<7,则Ka>Kb,若pH>7,则Ka<Kb。