题目内容
亚硫酸钠用途广泛,可作漂白剂、显影剂、防护剂等.近年来,以SO2、NH3和NaCl为原料生产无水亚硫酸钠的新方法得到发展.生产流程如图1所示:(1)中学化学实验室实现上述流程中“分离器”作用的操作名称是:
(2)“反应液1”是由SO2通入14.8%氨水形成的亚硫酸铵溶液,在60℃~80℃时,不断搅拌,加入NaCl细晶体,就有无水亚硫酸钠析出,析出无水亚硫酸钠的离子反应方程式为
(3)在“反应液2”通入足量SO2后,溶液中的阴离子除OH-外还有
(4)该生产方法的原料利用率(每制100g无水亚硫酸钠,各物质的消耗量及副产品物量)如表格:
| 原料 | 理论值 | 实际值 | 利用率 |
| SO2 | 50.79 | 54.4 | 93.36% |
| NaCl | 92.86 | 101.0 | 91.94% |
| NH3 | 26.98 | 30.5 | 88.46% |
| 副产品NH4Cl | a | 87.1 | -------- |
(5)无水亚硫酸钠粗品常用重结晶的方法进行精制,请完善能实现物料循环的精制亚硫酸钠操作的流程图(如图2所示).
分析:(1)流程中“分离器”作用是分离固体和液体,根据过滤操作分析仪器;
(2)亚硫酸铵与NaCl生成晶Na2SO3体;
(3)通入足量SO2后有亚硫酸氢根生成;在“反应液3”中通入足量NH3把HSO3-转化为SO32-;
(4)根据反应方程式计算理论上NH4Cl的产量;
(5)根据重结晶的实验操作分析.
(2)亚硫酸铵与NaCl生成晶Na2SO3体;
(3)通入足量SO2后有亚硫酸氢根生成;在“反应液3”中通入足量NH3把HSO3-转化为SO32-;
(4)根据反应方程式计算理论上NH4Cl的产量;
(5)根据重结晶的实验操作分析.
解答:解:(1)流程中“分离器”作用是分离固体和液体,所以操作名称是:过滤;根据过滤操作可知所需玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;
故答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)亚硫酸铵与NaCl生成晶Na2SO3体,所以析出无水亚硫酸钠的离子反应方程式为2Na++SO32-=Na2SO3↓;
故答案为:2Na++SO32-=Na2SO3↓;
(3)通入足量SO2后有亚硫酸氢根生成,已知原溶液中有Cl-,所以在“反应液2”通入足量SO2后,溶液中的阴离子除OH-外还有HSO3-、Cl-;在“反应液3”中通入足量NH3把HSO3-转化为SO32-,然后循环到“反应液1”与NaCl反应生成无水亚硫酸钠晶体;
故答案为:HSO3-、Cl-;补充氨使溶液中的HSO3-转化为SO32-;
(4)生成NH4Cl的反应方程为:(NH4)2SO3+2NaCl=Na2SO3↓+2NH4Cl;已知消耗NaCl的理论值为92.86g,
则 NaCl~NH4Cl
58.5 53.5
92.86g ag
即
=
,解得a=84.92g,由于产品中可能含有杂质,所以理论值比实际值要小;
故答案为:84.92g;NH4Cl实际值偏高,可能产品中含有杂质;
(5)重结晶的实验操作为:将样品加水溶解,然后蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,干燥,得到较纯的晶体,所以精制亚硫酸钠操作的流程图为
故答案为:
.
故答案为:过滤;漏斗、烧杯、玻璃棒;
(2)亚硫酸铵与NaCl生成晶Na2SO3体,所以析出无水亚硫酸钠的离子反应方程式为2Na++SO32-=Na2SO3↓;
故答案为:2Na++SO32-=Na2SO3↓;
(3)通入足量SO2后有亚硫酸氢根生成,已知原溶液中有Cl-,所以在“反应液2”通入足量SO2后,溶液中的阴离子除OH-外还有HSO3-、Cl-;在“反应液3”中通入足量NH3把HSO3-转化为SO32-,然后循环到“反应液1”与NaCl反应生成无水亚硫酸钠晶体;
故答案为:HSO3-、Cl-;补充氨使溶液中的HSO3-转化为SO32-;
(4)生成NH4Cl的反应方程为:(NH4)2SO3+2NaCl=Na2SO3↓+2NH4Cl;已知消耗NaCl的理论值为92.86g,
则 NaCl~NH4Cl
58.5 53.5
92.86g ag
即
| 58.5 |
| 92.86g |
| 53.5 |
| ag |
故答案为:84.92g;NH4Cl实际值偏高,可能产品中含有杂质;
(5)重结晶的实验操作为:将样品加水溶解,然后蒸发浓缩、冷却结晶,再过滤,干燥,得到较纯的晶体,所以精制亚硫酸钠操作的流程图为
故答案为:
点评:本题考查了工艺流程图,涉及常见的实验操作,仪器的选择,方程式的书写,理论产量的计算等,题目涉及的内容较多,难度中等.
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