题目内容
【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是印染工业的一种常用原料,连二亚硫酸钠又称保险粉,可溶于水,但不溶于甲醇,其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧,工业制备流程如图:
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请回答下列问题:
(1)保存连二亚硫酸钠的注意事项___(任写一项)。
(2)鼓入的气体M为空气的一种主要成分,则M的电子式为___;
(3)流程②的化学方程式为__。
(4)流程③的分离方法步骤为过滤、洗涤、干燥。其中洗涤所用试剂是___;实验时加入NaCl固体的作用是__。
(5)连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),写出该反应的离子方程式___。
【答案】密封、阴凉处保存
Zn+2SO2=ZnS2O4 甲醇 降低Na2S2O4的溶解度或增大Na+浓度,便于Na2S2O4结晶析出 Cr2O72-+S2O42-+6H+=2Cr3++2SO42- +3H2O
【解析】
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,据此分析作答。
(1)因为题目中关于保险粉说明为:其固体受热、遇水都会发生反应放出大量的热,甚至引起燃烧。所以保存时应该密封保存,避免受热,同时也应该与其他易燃物分离;
(2)鼓入的气体M为空气的一种主要成分,则M只能是氮气,其电子式为
;
(3)流程②的目的是将单质锌转化为ZnS2O4,所以向Zn粉中通入SO2,其化学方程式为:Zn+2SO2 = ZnS2O4;
(4)洗涤产品时,考虑到题目中对于保险粉的描述:可溶于水,但不溶于甲醇,所以用甲醇洗涤可以防止产品的损失;实验中加入氯化钠的目的是利用同离子效应,降低Na2S2O4的溶解度,以便于其析出,故答案为:甲醇;降低Na2S2O4的溶解度或增大Na+浓度,便于Na2S2O4结晶析出;
(5)连二亚硫酸钠可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+,S2O42-被转化为SO42-),由上得到部分反应:Cr2O72-+S2O42- → Cr3+ +SO42-,Cr2O72-化合价降低6价(2个Cr,每个降低3价),S2O42-化合价升高6价(2个S,每个升高3价),所以两个离子的系数都是1,方程式变为Cr2O72-+S2O42- → 2Cr3+ + 2SO42-,再根据原子个数守恒和电荷守恒得到:Cr2O72-+S2O42-+6H+ = 2Cr3+ +2SO42- +3H2O。
【题目】硫元素是动植物生长不可缺少的元素,广泛存在于自然界中。
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从图1中选择符合图2要求的 X 、Y 代表的物质:X ______、Y ________。
(2)硫酸是重要的化工原料,小组同学对硫酸的工业制备和性质进行探究。查阅资料,工业制硫酸的过程如下:
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①上述工业制硫酸过程中,没有发生氧化还原反应的过程是______________ 。(填“I ”“ II”或“III” )
②黄铁矿( FeS2 ) 中S为- 1价,完成过程 I 的化学反应方程式:______FeS2十______=_____Fe2O3+ _____SO2↑
③过程 II 中,小组同学在 500°C 和 10l kPa 条件下,将一定量的 SO2 和 O2充入含有催化剂的密闭容器中发生反应,随着反应的进行,用气体传感器测量各组分的浓度见下表
反应时间/ s | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 100 |
c ( SO2 ) / ( mol L -1) | 10 | 7 | 5 | 3.5 | 2 | 1 | 1 | 1 | 1 |
c ( O2 ) / ( mol L -1) | 5 | 3.5 | a | 1.75 | 1 | 0.5 | b | 0.5 | 0.5 |
c ( SO3 ) / ( mol L -1) | 0 | 3 | 5 | 6.5 | 8 | 9 | 9 | 9 | 9 |
数据分析,表中 a 、b 代表的数值分别是:a =________、b = _______;小 组同学判断 SO2 和 O2的 反应 50 秒后处于平衡状态,他们的判断依据是___________。
(3)浓硫酸与木炭在加热条件下可发生化学反应 ,为了检验反应产物,某同学设计了如下图所示的实验(部分夹持装置省略)。回答相关问题
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①浓硫酸与木炭反应的化学方程式是 ________________。
②装置 A 中的实验现象是____________;证明的产物是___________ 。
③装置 C 的作用是_______________ 。
④该同学认为,如果去掉装置 B 也能实现产物的验证,该同学依据的实验现象及推理过程是__________________。