题目内容
硫元素有多种化合价,可形成多种化合物。
(1)常温下用1 molL-1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1 mol SO2气体,此反应的离子方程式为 ;该溶液pH<7的原因是 (结合方程式回答)。以石墨作电极,电解该物质的饱和溶液时,只有一个电极产生气体,写出阳极的电极反应式 。
(2)请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa2SO3溶液中的离子 。Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后,溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)某同学在常温下设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
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实验①可说明 (填字母)
A.该Na2S2O3溶液中水电离的c(OH—)=10—8mol/L
B.H2S2O3是一种弱酸
C.Na2S2O3是一种弱电解质
D.Na2S2O3水解方程式为S2O32—+2H2O
H2S2O3+2OH—
写出实验②发生反应的离子方程式 。
(4)实验室制得的Na2S2O3粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O的含量,一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。
称取1.28 g的粗样品溶于水,用0.40 mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中S2O32—全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积20.00 mL。
(5S2O32—+8MnO4—+14H+ =8Mn2++10SO42—+7H2O) 。试回答:
①此滴定实验是否需要指示剂 (填“是”或“否”),KMnO4溶液置于 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果会 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。(Na2S2O3·5H2O式量:248)(保留小数点后两位数)
(1)SO2+OH—=HSO3—;因有HSO3—存在,HSO3—
H++SO32—和HSO3—+H2O
H2SO3+OH—,HSO3—电离强于水解(2分);
HSO3—+H2O—2e—=SO42—+3H+(2分);
(2)c(Na+)>c(SO32—)>c(OH—)>c(HSO3—)>c(H+)(2分);减小;
(3)B;S2O32—+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4+8Cl—+10H+(2分);
(4)①否;酸式;②偏低;③96.9%(2分)
【解析】
试题分析:(1)由已知:n(NaOH)=1 molL-1 × 0.1L=0.1mol
n(SO2)=0.1mol,则SO2+OH-=HSO3-;
亚硫酸氢钠溶液呈酸性因为:HSO3-H++SO32-,HSO3-+H2OH2SO3+OH-
其中电离程度大于水解程度,故亚硫酸氢钠溶液呈酸性;
以石墨作电极,电解该物质的饱和溶液时,阳极H+放电会生成H2,则阳极无气体应为HSO3-放电,电极反应式为:HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+;
(2)Na2SO3溶液中,SO32-水解显碱性,离子浓度大小比较为:c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+),Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后被氧化:2Na2SO3+O2=2Na2SO4,溶液从碱性变化为中性,pH减小;
(3)由已知:实验①测定溶液pH=8:
A.溶液pH=8,呈碱性,则c水(OH-)=10-6mol/L,故A错误;
B.S2O32-水解显碱性,证明H2S2O3是弱酸,故B正确;
C.Na2S2O3是钠盐为强电解质,故C错误;
D.H2S2O3为二元弱酸,S2O32-水解应分步进行,故D错误;
实验②Cl2将Na2S2O3氧化为Na2SO4,加BaCl2生成BaSO4反应的离子方程式:
S2O32-+5H2O+4Cl2+Ba2+=2BaSO4↓+8Cl-+10H+;
(4)①由于高锰酸钾溶液呈紫红色可作指示剂,当滴入最后一滴溶液呈紫红色,半分钟不褪色,即可指示出滴定终点。因此不需要指示剂。高锰酸钾为强氧化性溶液,可使用酸式滴定管;
②刚看到溶液局部变色就停止滴定,反应并未达到滴定终点,测得的高锰酸钾溶液体积偏低,因此测量结果会偏低;
③n(KMnO4)=0.40mol/L ×0.020L=0.008mol,则由反应方程式:
5S2O32-+8MnO4-+14H+=8Mn2++10SO42-+7H2O
5 8
n 0.008mol
n=0.005mol
产品中Na2S2O35H2O的质量分数=0.005mol×248g/mol/1.28g×100%=96.9%,
考点:了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素、盐类水解的应用。了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。了解化学实验室常用仪器的主要用途和使用方法。能做到设计、评价或改进实验方案。
铝是第二金属,是地壳中含量最多的金属,用途广泛。
51.1.将某铝土精矿R(Al2O3、Fe2O3)粉末48.8g加入含1mol NaOH的溶液中,发生的反应为:
Al2O3(s)+2NaOH(aq)+ 2H2O(l)→2NaAl(OH)4(aq)
充分反应后,过滤、洗涤、干燥,得到8.0g固体,则该精矿Al2O3的质量分数为 (精确到0.001)。
往滤液中通入CO2,发生的反应为:2NaAl(OH)4 + CO2→2Al(OH)3↓+ Na2CO3+ H2O
若生成0.5 mol Na2CO3,则生成Al(OH)3 mol。
52.2.有反应Al2O3(s)+ Na2CO3(s)
2NaAlO2(s)+ CO2(g)
2NaAlO2(aq)+ CO2(g) +3H2O→2Al(OH)3↓+ Na2CO3
若以铝土精矿R和Na2CO3为原料,除得到Al2O3外,还得到“赤泥”,其成分为(金属元素均以氧化物形式表示):
Al2O3 | Fe2O3 | Na2O | |
质量分数 | 0.065 | 0.850 | 0.029 |
每1t铝土精矿生产时:
得到的赤泥 t(精确到0.001,下同);
可制得Al2O3得 t;
需要补充购买Na2CO3 kg。
53.3.取a g Al2O3加入溶质的质量分数为b的硫酸溶液中,充分反应后再往溶液加入一定量的(NH4)2SO4,加热、搅拌,冷却后全部溶液正好转化为45.3 g铝铵矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O,式量:453],则a= ;b= (精确到0.001).