题目内容

12．次硫酸氢钠甲醛（aNaHSO2•bHCHO•cH2O）俗称吊白块，有较强的还原性．它常温下比较稳定，在120℃以上分解成亚硝酸盐．以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料可制备次硫酸氢钠甲醛．实验步骤如下：
步骤1：在烧瓶中（装置如图所示）加入一定量的Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液
步骤2：将装置A中导气管换成橡皮塞，向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量的甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温．
步骤3：过滤，将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶．
（1）要完成步骤1和步骤2的实验，除图中装置仪器外，还需要使用到的玻璃仪器有温度计（填名称）
（2）步骤2采取水浴加热的优点是受热均匀，便于控制加热温度．分析不能用酒精灯直接加热的原因酒精灯加热温度较高，一方面，不利于SO2的溶解吸收，另一方面，在高温下产物易分解．
（3）有人将烧瓶中通入SO2的导气管末端换成了多孔球泡，这样设计的目的是增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率．
（4）步骤3滤液不在敞口容器中进行蒸发浓缩的原因是防止温度过高时产物分解，也防止氧气将产物氧化．
（5）某同学为确定次硫酸氢钠甲醛的组成，进行了如下实验：
①准确称取1.8400g样品，完全溶于水配成100mL溶液；
②取25.00mL所配溶液，用分光光度法测得甲醛的物质的量浓度为0.20mol•L-1；
③另取25.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后，再加入BaCl2溶液充分反应，得到0.5825g白色沉淀．
其反应原理为：aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O（未配平）．通过计算可知次硫酸氢钠甲醛的化学式为NaHSO2•2HCHO•2H2O．

分析 制备次硫酸氢钠甲醛，图中装置作用：A为三颈烧瓶，冷凝水从下口进水，有利于冷水在冷凝器中存在，冷凝效果好，在烧瓶中制得次硫酸氢钠甲醛，多孔球泡增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率，尾气二氧化硫，不能直接排放到大气中，用碱液吸收，加倒扣的漏斗是防止倒流．
（1）根据反应条件选择所需玻璃仪器，制备次硫酸氢钠甲醛，步骤2中在80～90℃下，反应约3h，需要控制温度，需用温度计；
（2）制备次硫酸氢钠甲醛，需在80～90℃下进行，反应温度小于沸水温度，可用水浴，水浴受热均匀，便于控制加热温度，在高温下产物易分解，不能用酒精灯直接加热，同时，酒精灯加热温度较高，不利于SO2的溶解吸收；
（3）多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率；
（4）次硫酸氢钠甲醛在高温下易分解，具有强还原性，遇到空气中的氧气易被氧化；
（5）取25.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后，再加入BaCl2溶液充分反应，得到0.5825g白色沉淀为硫酸钡沉淀，根据元素守恒结合aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O反应计算．

解答 解：（1）步骤1：在烧瓶中（装置如图所示）加入一定量的Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH约为4，制得NaHSO3溶液，用到的玻璃仪器为：烧瓶、搅拌棒，
装置图示已经含有，
步骤2：步骤2中在80～90℃下，反应约3h，需要控制温度，需用温度计，图中装置仪器没有该仪器，所以还需温度计，
故答案为：温度计；
（2）反应温度低于沸水温度，可用水浴，次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，且在120℃以上发生分解，需要控制温度，制备次硫酸氢钠甲醛，需在80～90℃下进行，符合水浴条件，水浴加热，可以使反应受热均匀，容易控制温度，若用酒精灯加热温度较高，会不利于SO2的溶解吸收，
故答案为：受热均匀，便于控制加热温度；酒精灯加热温度较高，一方面，不利于SO2的溶解吸收，另一方面，在高温下产物易分解；
（3）多孔球泡因多孔的结构，可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率，
故答案为：增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率；
（4）次硫酸氢钠甲醛在120℃以上分解成亚硝酸盐，本身具有强还原性，遇到空气中的氧气易被氧化，所以步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解，也防止氧气将产物氧化，
故答案为：防止温度过高时产物分解，也防止氧气将产物氧化；
（5）aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O，取25.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后，再加入BaCl2溶液充分反应，得到0.5825g白色沉淀为硫酸钡，
根据硫原子守恒，25.00mL的溶液中，NaHSO2的物质的量和NaHSO4的量是相等的，即为$\frac{0.5825g}{233g/mol}$=0.0025mol，在100mL溶液中，NaHSO2的物质的量为4×0.0025mol=0.01mol，用分光光度法测得甲醛的物质的量浓度为0.20mol•L-1，所以甲醛的物质的量为0.02mol，水的物质的量为：$\frac{1}{18}$（1.840g-88g/mol×0.01mol-30g/mol×0.02mol）=0.02mol，所以a：b：c=1：1：2，次硫酸氢钠甲醛的组成为：NaHSO2•HCHO•2H2O．
故答案为：NaHSO2•2HCHO•2H2O．

点评 本题考查了实验制备方案的设计，实验步骤的操作，仪器使用方法，反应过程中的物质判断，侧重学生分析和解决问题的能力的考查，难点为通过计算确定有关物质的分子式，题目难度中等．

练习册系列答案
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（1）该厂生产的BaCO3因含有少量BaSO4而不纯，提纯的方法是：将产品加入足量的饱和Na2CO3溶液中，充分搅拌，过滤，洗涤．试用离子方程式说明提纯原理：
BaSO4（aq）+CO32-（aq）?BaCO3（aq）+SO42-（aq）．
（2）上述流程酸溶时，Ba（FeO2）2与HNO3反应生成两种硝酸盐，反应的化学方程式为：Ba（FeO2）2+8HNO3 =Ba（NO3）2+2Fe（NO3）3+4H2O．
（3）该厂结合本厂实际，选用的X为B（填序号）；
A．BaCl2    B．BaCO3   C．Ba（NO3）2 D．Ba（OH）2
（4）中和I使溶液的p H为4～5目的是使Fe3+完全沉淀；
结合离子方程式简述原理Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3 H+，BaCO3消耗H+使Fe3+水解平衡右移，形成Fe（OH）3沉淀．
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4．有机物的种类繁多，但其命名是有规则的．下列有机物用系统命名法命名正确的是（　　）
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