题目内容
【题目】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)。查阅资料知:
①Na2S2O3·5H2O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。
③BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
实验装置如图所示(省略夹持装置)
![]()
(1)仪器a的名称是_________;C中的试剂可以是______ (选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4 B.酸性KMnO4溶液 C.饱和NaHSO3溶液 D.NaOH溶液
(2)此实验装置设计有缺陷,其改进方法是_________________________。
(3)写出B中反应的离子方程式_________________________________________。
(4)A、B中反应完后,在拆装置前,应将其中污染空气的有毒气体除去,采用的方法和具体操作是________________________________________。
(5)该法所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。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HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,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。
(6)测定产品纯度:准确称取Wg产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定。(反应原理为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)
①滴定至终点时,溶液颜色的变化是_______________________。
②滴定记录数据如下表:
滴定前读数/mL | 滴定后读数/mL | |
第一次 | 0.10 | 16.12 |
第二次 | 1.10 | 17.08 |
第三次 | 1.45 | 19.45 |
第四次 | 0.00 | 16.00 |
③产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。
【答案】 烧杯 BD 在AB、BC之间增加防倒吸的安全瓶 CO32-+2S2-+4SO2=3S2O32-+CO2 先向A中烧瓶加适量的NaHCO3溶液,再滴加稀H2SO4,直到产生的CO2气体将装置中气体排尽为止 过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl 由无色变蓝色,且在半分钟内不褪色
%
【解析】(1) 仪器a的名称是烧杯;装置A中产生的SO2与装置B中的混合溶液反应,从B中出来的气体中除有CO2外,还可能含有H2S、SO2等有毒的污染环境的气体,所以装置C用于尾气吸收,H2S、SO2都具有还原性,可与氧化性物质酸性KMnO4溶液反应,水溶液都具有酸性,可与碱反应,所以装置C中的试剂为B、D。
(2)实验过程中,气流不一定稳定,所以应在AB、BC之间增加防倒吸的安全瓶。
(3) B中反应的离子方程式CO32-+2S2-+4SO2=3S2O32-+CO2。
(4)为除去装置内的有毒气体,可用无害气体将装置内残留气体排入装置C中,具有操作是:先向A中烧瓶加适量的NaHCO3溶液,再滴加稀H2SO4,直到产生的CO2气体将装置中气体排尽为止。
(5)将沉淀过滤出来,再用蒸馏水洗涤,然后向沉淀中加入足量稀HCl,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。
(6)①根据反应原理2S2O32-+I2=S4O62-+2I-,用淀粉作指示剂,终点时溶液颜色的变化是由无色变蓝色,并在半分钟内不褪色;②分析四次实验数据可知,第三次实验数据误差太大,不可信,所以用其它三次实验数据求得所用碘水标准溶液的体积为16.00mL,则n(I2)=1.6×10-3mol,所以产品的纯度=
×100%=
%。
【题目】二甲醚(CH3OCH3)被称为21世纪的新型燃料,以CO和H2为原料生产二甲醚主要发生以下三个反应:
化学反应方程式 | 化学平衡常数 | |
①CO(g)+2H2(g) | ΔH1=-99 kJmol-1 | K1 |
②2CH3OH(g) | ΔH2=-24 kJmol-1 | K2 |
③CO(g)+H2O(g) | ΔH3=-41 kJmol-1 | K3 |
(1)该工艺的总反应为3CO(g)+3H2(g)
CH3OCH3(g)+CO2(g) ΔH
该反应ΔH=__________________,化学平衡常数K=____________________(用含K1、K2、K3的代数式表示)。
(2)某温度下,将8.0molH2和4.0molCO充入容积为2L的密闭容器中,发生反应:4H2(g)+2CO(g)
CH3OCH3(g)+H2O(g),10 分钟后反应达平衡,测得二甲醚的体积分数为25%,则CO的转化率为________。
(3)下列措施中,能提高CH3OCH3产率的有________。
A.分离出二甲醚 B.升高温度 C.改用高效催化剂 D.增大压强
(4)该工艺中反应③的发生提高了CH3OCH3的产率,原因是_______________________________。