题目内容
硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.【查阅资料】
(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.【制备产品】
实验装置如图所示(省略夹持装置):
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实验步骤:
(1)检查装置气密性,如图示加入试剂。
仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4
B.NaOH溶液
C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中的混合物,滤液经________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.【探究与反思】
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,____________________________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是______________________________________________________________________________。
(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________方法提纯。
Ⅱ.(1)①分液漏斗 ②B
(3)蒸发
Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸 (2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中的空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
(3)重结晶
[解析] Ⅱ.(1)①a为分液漏斗,②E中试剂用来吸收SO2尾气,则为NaOH溶液。(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,则要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,需经过蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到产品。Ⅲ. (1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,则需进一步验证,可向白色沉淀中滴加稀盐酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。(2)Na2SO3很容易被空气中的氧气氧化成Na2SO4,为了减少Na2SO4生成的量,可排空装置中的空气。(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,结晶时很容易混有其他杂质,则可通过重结晶的方法提纯。
苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料——纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线:
+H2O+H2SO4
+NH4HSO4
+Cu(OH)2―→ +H2O
制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略):
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已知:苯乙酸的熔点为76.5 ℃,微溶于冷水,溶于乙醇。
回答下列问题:
(1)在250 mL三口瓶a中加入70 mL 70%硫酸。配制此硫酸时,加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是______________________________。
(2)将a中的溶液加热至100 ℃,缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中,然后升温至130 ℃继续反应。在装置中,仪器b的作用是__________;仪器c的名称是__________,其作用是____________。
反应结束后加适量冷水,再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是____________。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是____________(填标号)。
A.分液漏斗 B.漏斗 C.烧杯 D.直形冷凝管 E.玻璃棒
(3)提纯粗苯乙酸的方法是____________,最终得到44 g纯品,则苯乙酸的产率是____________。
(4)用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗干净的实验操作和现象是__________________。
(5)将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中,充分溶解后,加入Cu(OH)2搅拌30 min,过滤,滤液静置一段时间,析出苯乙酸铜晶体,混合溶剂中乙醇的作用是________________________________________。
为实现下列实验目的,依据下表提供的主要仪器,所用试剂合理的是( )
| 选项 | 实验目的 | 主要仪器 | 试剂 |
| A | 分离Br2和CCl4的混合物 | 分液漏斗、烧杯 | Br2和CCl4的混合物、蒸馏水 |
| B | 鉴别葡萄糖和蔗糖 | 试管、烧杯、酒精灯 | 葡萄糖溶液、蔗糖溶液、银氨溶液 |
| C | 实验室制取H2 | 试管、带导管的橡皮塞 | 锌粒、稀HNO3 |
| D | 测定NaOH溶液的浓度 | 滴定管、锥形瓶、烧杯 | NaOH溶液、 0.100 0 mol·L-1盐酸 |
H2O2是一种绿色氧化还原试剂,在化学研究中应用广泛。
(1)某小组拟在同浓度Fe3+的催化下,探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器:30%H2O2溶液、0.1 mol·L-1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。
①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目:______________________________。
②设计实验方案:在不同H2O2浓度下,测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。
③设计实验装置,完成图中的装置示意图。
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④参照下表格式,拟定实验表格,完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据;数据用字母表示)。
| 物理量 实验序号 | V[0.1 mol·L-1 Fe2(SO4)3]/mL | …… | |
| 1 | a | …… | |
| 2 | a | …… |
(2)利用图(a)和(b)中的信息,按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的__________(填“深”或“浅”),其原因是____________________________。
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(a) (b)
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(c)
图21