题目内容
(12分)Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。已知10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。
现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体(Na2S2O3·5H2O的分子量为248)
步骤如下:
①称取12.6g Na2SO3于烧杯中,溶于80.0mL水。
②另取4.0g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。
③(如图所示,部分装置略去),水浴加热,微沸,反应约1小时后过滤。
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④滤液在经过 、 后析出Na2S2O3·5H2O晶体。
⑤进行减压过滤并干燥。
(1)仪器B的名称是________。其作用是_______________。加入的硫粉用乙醇润湿的目的是 。
(2)步骤④应采取的操作是 、 。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质 。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是: 。
(4)为了测产品的纯度,称取7.40g 产品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500mol/L 的碘水,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管来滴定(2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-),滴定结果如下:
滴定次数 | 滴定前读数(mL) | 滴定滴定后读数(mL) |
第一次 | 0.30 | 31.12 |
第二次 | 0.36 | 31.56 |
第三次 | 1.10 | 31.88 |
则所得产品的纯度为 ,你认为影响纯度的主要原因是(不考虑操作引起误差) 。
(1)冷凝管(或球形冷凝管);冷凝回流;增加反应物的接触面积,提高反应速率
(2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3)Na2SO4;取少许溶液,加稀盐酸至酸性,静置后,取上层溶液,再加氯化钡溶液,若出现混浊,则含有Na2SO4,反之不含
(4)酸式;103.2%;其含有的Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度
【解析】
试题分析:(1)根据仪器的结构可知仪器B的名称是冷凝管(或球形冷凝管),其作用是冷凝回流。加入的硫粉用乙醇润湿可以增加反应物的接触面积,提高反应速率。
(2)从溶液中获得晶体的一般操作是蒸发浓缩、冷却结晶。
(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,由于亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠,所以最可能存在的无机杂质是Na2SO4;硫酸根离子的检验一般用氯化钡溶液,所以如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是取少许溶液,加稀盐酸至酸性,静置后,取上层溶液,再加氯化钡溶液,若出现混浊,则含有Na2SO4,反之不含。
(4)碘水显酸性,则用酸式滴定管。三次消耗的溶液体积分别是30.82ml、31.20ml、30.78ml,其中第二次误差较大,应该设去,所以平均值是30.80ml,所以消耗碘的物质的量是0.0308L×0.0500mol/L=1.54×10—3mol,则样品中Na2S2O3·5H2O的质量是1.54×10—3mol×2×
×248g/mol=7.6384g,所以纯度是
。由于其中含有的杂质Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度。
考点:考查物质制备实验方案设计与探究
(10分)铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:
(1)黄铁矿(FeS2)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:
3FeS2+8O2
6SO2+Fe3O4,若3 mol FeS2参加反应转移 mol电子。
(2)氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂,反应的离子方程式为 ;腐蚀废液回收得到金属铜还需要的试剂为 。
(3)与明矾相似,硫酸铁也可用作絮凝剂,在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去,其原因是 。
(4)下表中,对陈述I、II及其有无因果关系的判断,都正确的是_____(填字母)
选项 | 陈述I | 陈述II | 判断 |
A | 铁是地壳中含量最高的金属元素 | 铁是人类最早使用的金属材料 | I对;II对;有 |
B | 常温下铁与稀硫酸反应生成氢气 | 高温下氢气能还原氧化铁生成铁 | I对;II对;无 |
C | 铁属于过渡金属元素 | 铁和铁的某些化合物可以用作催化剂 | I错;II对;无 |
D | 铁在空气中表面生成致密氧化膜 | 可用铁罐储存运输浓硫酸、浓硝酸 | I对;II对;有 |