题目内容
1.硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2(该反应△H>0),某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O流程如图一.(1)吸硫装置如图二所示.
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是品红、溴水或KMnO4溶液,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液溶液颜色很快褪色.
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是增大SO2的接触面积或控制SO2的流速、适当升高温度.(写出两条)
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验.(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)
限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
| 序号 | 实验操作 | 预期现象 | 结论 |
| ① | 取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡. | 有白色沉淀生成 | 样品含NaCl |
| ② | 另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH. | 有白色沉淀生成,上 层清液pH>10.2 | 样品含NaOH |
已知:IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O 2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3浓度可能偏高(填“无影响”、“偏低”或“偏高”),原因是4I-+4H++O2═2I2+2H2O.
分析 由制备流程可知,A中发生2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2,B中检验二氧化硫,C在尾气处理,A中反应后过滤、蒸发、结晶得到Na2S2O3•5H2O,
(1)①二氧化硫具有还原性、漂白性;
②减缓二氧化硫的流速,适当升高温度,均能使二氧化硫充分反应;
(2)①氯离子与银离子反应生成白色沉淀不溶于硝酸;
②NaOH的碱性强,可以通过测定pH来确定是否有NaOH;
(3)根据KIO3的量求出I2,再根据S2O32-与I2的关系求出Na2S2O3的物质的量及浓度;第三步滴速太慢,I-被空气氧化,消耗的Na2S2O3溶液的体积偏小.
解答 解:(1)①二氧化硫具有还原性、漂白性,所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液,来检验二氧化硫是否被完全吸收,若SO2吸收效率低,则二氧化硫有剩余,B中的溶液会褪色,
故答案为:品红、溴水或KMnO4溶液;溶液颜色很快褪色;
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,可以减缓二氧化硫的流速,使二氧化硫与溶液充分接触反应,适当升高温度,也能使二氧化硫充分反应,
故答案为:增大SO2的接触面积或控制SO2的流速;适当升高温度;
(2)实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,若检验NaCl存在,需先加稀硝酸排除干扰,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明有NaCl;已知室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2,若要检验氢氧化钠存在,需加入过量CaCl2溶液,把Na2CO3转化为CaCO3,再测量溶液的pH,若pH大于10.2,说明含有NaOH,
故答案为:
| 序号 | 实验操作 | 预期现象 |
| ① | 滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡. | 有白色沉淀生成 |
| ② | 加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH | 有白色沉淀生成,上层清液pH大于10.2 |
(3)KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI;
n(KIO3)=$\frac{a}{214}$mol,设参加反应的Na2S2O3为xmol;
KIO3~~~~3I2~~~~6Na2S2O3
1 6
$\frac{a}{214}$mol xmol
所以 x=$\frac{6a}{214}$,则c(Na2S2O3)=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{6a}{214}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{6000a}{214V}$mol•L-1,
第三步滴速太慢,I-被空气氧化,发生4I-+4H++O2═2I2+2H2O,消耗的Na2S2O3溶液的体积偏小,由c(Na2S2O3)=$\frac{6000a}{214V}$mol•L-1,V偏小,c偏大,
故答案为:$\frac{6000a}{214V}$;偏大;4I-+4H++O2═2I2+2H2O.
点评 本题考查物质的制备实验及含量测定,为高频考点,把握制备流程、混合物分离提纯、化学反应的计算为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,综合性较强,题目难度中等.
| A. | 该元素一定被氧化 | B. | 该元素一定被还原 | ||
| C. | 该元素可能被氧化也可能被还原 | D. | 生成的单质为还原产物 |
| A. | 0.1 mol•L-1的Na2S溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S) | |
| B. | pH=11的氨水与pH=3的硫酸各1L混合后,c(NH4+)>2c(SO42-) | |
| C. | pH=11的氨水与pH=11的醋酸钠溶液,由水电离出的c(H+)相等 | |
| D. | pH相同的①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液中的c(Na+):①>② |
| 性质 | 用途 | |
| A | HF溶液具有酸性 | 能用HF溶液在玻璃上刻图案 |
| B | SO2具有强还原性 | SO2常用于漂白秸秆、织物 |
| C | CuSO4具有氧化性 | CuSO4和熟石灰配波尔多液 |
| D | CH3CH2OH燃烧放出大量热量 | 酒精常作清洁能源 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
| A. | c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH- )>c( H+ ) | B. | c(Cl-)>c(NH4+)>c( H+ )>c(OH-) | ||
| C. | c(NH4+)+c( H+ )=c(Cl-)+c(OH- ) | D. | c(NH4+)+c( NH3•H2O )=c(Cl-) |
| A. | 用冰水混合物冷却SO3气体;加热I2 | |
| B. | 木炭吸附NO2气体;将Cl2通入品红溶液中 | |
| C. | 打开盛有NO的集气瓶;冷却NO2气体 | |
| D. | 向品红溶液中通入SO2,向FeCl3溶液滴加KSCN溶液 |