题目内容

硫代硫酸钠是一种常见的化工原料.将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是
 
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(2)用该方法获得的Na2S2O3.H2O晶体中常混有一定量的杂质.某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水).
[提出假设]
假设1:晶体中只含Na2CO3杂质
假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3:
 

[查阅资料]
①SO2+2H2S═3S↓+2H2O
②Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:
Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↑+SO2↑+H2O
③CuSO4+H2S=CuS↓(黑色)+H2SO4
[判断与思考]
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立.你认为其结论是否合理?
 
 (填“合理”、“不合理”)并说明理由:
 

[设计方案进行实验]
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选).
限选实验试剂:3mol?L-1H2SO4、1mol?L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
实验方案 现象及结论
 
 
(3)已知:2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6.为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,
用0.010mol?L-1的碘水进行多次取样滴定,测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%.若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是
 
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分析:(1)将蒸馏水加热煮沸一段时间后可以赶走其中溶解的氧气,防止对实验产生干扰;
(2)根据假设1和假设2来提出假设3;
[判断与思考]
硫化氢和二氧化硫之间可以发生反应生成单质硫;碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳,硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢,硫化氢可以被高锰酸钾氧化,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,据此检验固体成分;
(3)根据实验原理,碘单质的消耗量和Na2S2O3?5H2O的含量是成正比例关系的,根据影响碘单质含量的因素来分析.
解答:解:(1)将蒸馏水加热煮沸一段时间,可以赶走水中的溶解氧(或空气),防止物质被氧气氧化,故答案为:赶走水中的溶解氧(或空气);
(2)根据假设1和假设2,得出假设3是:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质,故答案为:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质;
[判断与思考]
如果是Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出,所以推断不合理,碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳,硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢,硫化氢可以被高锰酸钾氧化,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,如果固体中加入硫酸,产生的气体不会使品红退色,能使澄清石灰水变浑浊在,证明固体只有碳酸钠,
故答案为:
实验方案 现象及结论
取适量晶体于烧瓶中,加入足量3 mol?L-1 H2SO4,塞上带导气管的橡皮塞,将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶. 品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊,晶体中含Na2CO3杂质
(3)测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%,即消耗的碘水质量偏高,可能是晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水,故答案为:晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水.
点评:本题是一道探究物质的组成和含量知识的综合实验题,考查学生分析和解决问题的能力,难度大,综合性强.
练习册系列答案
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三氯化铬是化学合成中的常见物质,三氯化铬易升华,在高温下能被氧气氧化,碱性条件下能被H2O2氧化为Cr(Ⅵ).制三氯化铬的流程如下:

(1)重铬酸铵分解产生的三氧化二铬(Cr2O3难溶于水)需用蒸馏水洗涤的原因
除去其中可溶性杂质
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,如何用简单方法判断其已洗涤干净
最后一次洗涤的流出液呈无色
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(2)已知CCl4沸点为57.6℃,为保证稳定的CCl4气流,适宜的加热方式是
水浴加热(并用温度计指示温度)
水浴加热(并用温度计指示温度)
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(3)用如图装置制备CrCl3时,主要步骤包括:
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②加热反应管至400℃,开始向三颈烧瓶中通入氮气,使CCl4蒸气经氮气载入反应室进行反应,继续升温到650℃;
③三颈烧瓶中装入150mLCCl4,并加热CCl4,温度控制在50~60℃之间;
④反应管出口端出现了CrCl3升华物时,切断加热管式炉的电源;
⑤停止加热CCl4,继续通入氮气;
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正确的顺序为:⑥→③→
②④⑤①
②④⑤①
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(4)已知反应管中发生的主要反应有:Cr2O3+3CCl4→2CrCl3+3COCl2,因光气剧毒,实验需在通风橱中进行,并用乙醇处理COCl2,生成一种含氧酸酯(C5H10O3),用乙醇处理尾气的化学方程式为
COCl2+2C2H5OH→C2H5OCOC2H5+2HCl
COCl2+2C2H5OH→C2H5OCOC2H5+2HCl
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(5)样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.3300g,加水溶解并定容于250mL容量瓶中.移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中,加热至沸后加入1gNa2O2,充分加热煮沸,适当稀释,然后加入过量的2mol/LH2SO4至溶液呈强酸性,此时铬以Cr2O72-存在,再加入1.1gKI,密塞,摇匀,于暗处静置5分钟后,加入1mL指示剂,用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点,平行测定三次,平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL.
已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI.
①该实验可选用的指示剂名称为
淀粉
淀粉
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②移入碘量瓶的CrCl3溶液需加热煮沸,加入Na2O2后也要加热煮沸,其主要原因是
除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差
除去其中溶解的氧气,防止氧气将I-氧化,产生偏高的误差
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③样品中无水三氯化铬的质量分数为
96.1%
96.1%
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(13分)硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:

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(1)   在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是_______。

(2)   用该方法获得的Naj2O3^H2O晶体中常混有一定量的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。

【提出假设】

假设1 :晶体中只含>fe2C03杂质

假设2:晶体中只含Na2S杂质

假设3: ____________________________

【查阅资料】

②NhS2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:

【判断与思考】

某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立。你认为其结论是否合理?_______ (填“合理”、“不合理”)并说明理由:____________________________

【设计方案进行实验】

基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选)。

限选实验试剂:酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水

(3)   已知:。为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,用的碘水进行多次取样滴定,测得的含量约为102%。若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是______________。

 

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