题目内容
19.工业上常用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器A的名称圆底烧瓶,仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置E中为NaOH溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是控制滴加硫酸的速度,溶液变澄清(或浑浊消失).反应后期可用酒精灯适当加热仪器A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad.
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(3)反应终止后,仪器C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O 32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
分析 (1)根据仪器特征和在该实验的用途,可知仪器A是圆底烧瓶;根据检查装置装置气密性检验的原理:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;液柱高度保持不变,说明气密性良好;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用;
(2)观察SO2的生成速率,则二氧化硫通过溶液不能与SO2反应,有气泡逸出,Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,蒸发皿、试管可直接加热;
(3)检测产品中是否存在Na2SO4,先加盐酸排除干扰,再利用氯化钡检验硫酸根离子,所以操作为加入盐酸,Na2S2O3反应生成S沉淀,静置后取上层清液,滴加BaCl2溶液,检验溶液中是否含有硫酸根离子.
解答 解:(1)根据仪器特征,可知仪器A是圆底烧瓶,用于盛放亚硫酸钠固体和承接浓硫酸,作为两者的反应容器制取二氧化硫;仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则气密性良好;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用,可选用NaOH溶液,
故答案为:圆底烧瓶;液柱高度保持不变;NaOH;
(2)观察SO2的生成速率,是通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断,a溶解二氧化硫且水和二氧化硫反应生成亚硫酸,b中二氧化硫和亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,d中碳酸氢钠与二氧化硫反应生成二氧化碳,只有c中饱和NaHSO3溶液不溶解二氧化硫,适合通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断二氧化硫的生成快慢;Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,可观察到溶液变澄清(或浑浊消失);烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,
故答案为:c;控制滴加硫酸的速度,溶液变澄清(或浑浊消失);ad;
(3)检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质,
故答案为:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
点评 本题考查实验方案的分析与评价,涉及气密性检验、离子检验、对操作的分析评价等,侧重实验分析能力及知识综合应用能力的考查,(2)为易错点,题目难度中等.
| A. | 二氧化硅是制造光电池的主要原料 | |
| B. | 硅是现代光学及光纤制品的基本原料 | |
| C. | 可用石英坩埚加热氢氧化钠固体 | |
| D. | 在电子工业中,硅是重要的半导体材料 |
| A. | 电解过程中,Na+和SO42-的物质的量浓度保持不变 | |
| B. | 电解过程中,溶液颜色呈现红色→紫色→蓝色的变化 | |
| C. | 阴极产生的气体自始至终只有H2 | |
| D. | 第一阶段中阴、阳两极产生的气体混合引燃后,恰好完全反应得到HCl |
| A. | Fe粉中混有Zn粉杂质(稀H2SO4) | B. | FeCl3溶液中混有FeCl2杂质(Cl2) | ||
| C. | NaCl固体中混有I2杂质(加热) | D. | SiO2中混有CaCO3杂质(盐酸) |
| A. | 某温度下,反应后c(Cl-):c(ClO-)=6,则溶液中c(ClO-):c(ClO3-)=1 | |
| B. | 参加反应的氯气的物质的量等于0.5amol | |
| C. | 改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:$\frac{1}{2}$amol<n<$\frac{5}{6}$amol | |
| D. | 改变温度,产物中KClO3的最大理论产量为$\frac{1}{6}$amol |
| A. | 分离碘和酒精 | B. | 除去Cl2中的HCl | C. | 排水法收集NO | D. | 配置硫酸溶液 |
| A. | 氯气和水的反应:Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO- | |
| B. | 向Al2(SO4)3溶液中加入过量的氨水:Al3++3NH3•H2O═Al(OH)3↓+3NH4+ | |
| C. | 铜片加入稀硝酸中:3Cu+2NO3-+8H+═3Cu2++2NO↑+4H2O | |
| D. | FeCl2溶液中通入Cl2:Fe2++Cl2═Fe3++2Cl- |
| A. | N2 | B. | CO2 | C. | MgO | D. | NaOH |
| A. | 把pH=2的甲酸溶液稀释100倍后pH=3.5 | |
| B. | 50mL l mol•L-1的甲酸溶液恰好与50mL l mol•L-1的NaOH溶液完全反应 | |
| C. | HCOONa溶液能使酚酞试液变红 | |
| D. | 0.1 mol•L-1的甲酸溶液的pH约为2 |