题目内容
(14分)海波(Na2S2O3·5H2O)常用手纺织和造纸工业,海波是无色透明的晶体,易溶于水,遇酸立即分【解析】
S2O32— + 2H+ =S↓+ SO2↑+ H2O。硫化碱法是工业上制备海波的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O,实验装置如下图所示:
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(1)装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是 ,发生反应的化学方程式是 ,实验室还可以用A装置制取的气体单质有 (填化学式)。
(2)装置C中连接多孔球泡可以提高SO2的吸收效率,其依据的原理是 。
(3)装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率,D中的试剂可以是 。
a.品红溶液 b.氢氧化钠溶液
c.酚酞溶液 d.酸性高锰酸钾溶液
(4)装置E的作用是 。
(5)实验制得的Na2S2O3·5H2O产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验,检测Na2S2O3·5H2O产品中是否存在Na2SO4杂质,简要说明实验操作、现象和结论: 。
(6)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,为了测定某K2Cr2O7溶液的浓度,研究小组的同学准确量取10.00mL K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,加入过量KI固体和适量的稀H2SO4,滴加指示剂,用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,3次平行实验测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL,则c(K2Cr2O7) = mol·L-1。(已知:Cr2O72— +6I— +14H+=2Cr3+ +3I2 +7H2O,2S2O32— + I2=S4O62—+2 I—)
(1)分液漏斗;Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑;Cl2
(2)增大反应物间的接触面积 (3)ad (4)吸收SO2,防止SO2逸散到空气中,污染空气
(5)取少量产品于试管中,先滴加过量的稀盐酸,静置,取上层清夜(或过滤,取滤液),再加氯化钡溶液,若出现白色沉淀则说明Na2S2O3·5H2O产品中含有Na2SO4杂质 (6)0.05000
【解析】
试题分析:(1)根据装置放热构造可判断,装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗。浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下与铜发生氧化还原反应,则发生反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑;装置A属于液体与液体或固体与液体加热制备气体的装置,因此实验室还可以用A装置制取的气体单质有Cl2。
(2)多孔球泡可以增大反应物的接触面积,提高反应速率,因此装置C中连接多孔球泡可以提高S O2的吸收效的原理是增大反应物间的接触面积。
(3)SO2具有还原性,能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色,另外SO2还具有漂白性,能使品红溶液褪色,而SO2通入到氢氧化钠溶液或酚酞试液中无明星实验现象,因此装置D中的试剂可以是品红溶液 或酸性高锰酸钾溶液,答案选ad。
(4)SO2是大气污染物,需要尾气处理,一般用氢氧化钠溶液吸收,则装置E的作用是吸收SO2,防止SO2逸散到空气中,污染空气。
(5)检验硫酸钠一般用盐酸酸化氯化钡溶液,但在酸性条件下硫代硫酸钠能发生反应S2O32— + 2H+ =S↓+ SO2↑+ H2O,所以检测Na2S2O3·5H2O产品中是否存在Na2SO4杂质实验操作、现象和结论是取少量产品于试管中,先滴加过量的稀盐酸,静置,取上层清夜(或过滤,取滤液),再加氯化钡溶液,若出现白色沉淀则说明Na2S2O3·5H2O产品中含有Na2SO4杂质。
(6)已知:Cr2O72— +6I— +14H+=2Cr3+ +3I2 +7H2O,2S2O32— + I2=S4O62—+2 I—,则K2Cr2O7~6Na2S2O3,所以c(K2Cr2O7) =
=0.05000mol·L-1。
考点:考查物质制备实验方案设计与探究
(16分)甲醇合成反应为:CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g)。工业上用天然气为原料,分为两阶段:
Ⅰ、制备合成气:
用天然气和水制取原料气的方程式为: 。
原料气中常添加CO2以解决合成气中H2过量CO不足问题,请用方程式解释原因 。为了使合成气配比最佳,理论上原料气中甲烷与二氧化碳体积比为_________。
Ⅱ、合成甲醇:
(1)反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式____。
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实验室在1L密闭容器中进行模拟合成实验。将1molCO和2molH2通入容器中,分别恒温在3000C和5000C反应,每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下:
10min | 20min | 30min | 40min | 50min | 60min | |
3000C | 0.40 | 0.60 | 0.75 | 0.84 | 0.90 | 0.90 |
5000C | 0.60 | 0.75 | 0.78 | 0.80 | 0.80 | 0.80 |
(2)在3000C反应开始10分钟内,H2的平均反应速率_____________。
(3)5000C平衡常数K=___________。
(4)在另一体积不变的容器中,充入1.2molCO和2.0molH2,一定条件下达到平衡,测得容器内压强为起始的一半。计算该条件下H2转化率为 。
如下图所示,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将甲针筒内的物质压到乙针筒内,进行实验,对乙针筒里的现象所作的判断不正确的是
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实验序号 | 甲针筒内物质 | 乙针筒内物质 | 乙针筒里的现象 |
A | HCl | AgNO3溶液 | 产生白色沉淀 |
B | NH3 | FeCl3溶液 | 出现红褐色沉淀 |
C | CO2 | BaCl2 | 产生白色沉淀 |
D | Cl2 | 紫色石蕊溶液 | 先变红后褪色 |