题目内容

13．硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得．已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在．
（1）某研究小组设计了制备Na2S2O3•5H2O的装置和部分操作步骤如下．
Ⅰ．打开Kl，并闭K2，向圆底烧瓶中加人足量浓硫酸，加热．
Ⅱ．C中的混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少．当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应．
Ⅲ．过滤C中的混合液．
Ⅳ．将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
②Ⅱ中“停止C中的反应”的操作是打开K2，关闭K1．
③Ⅳ中将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品．Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过重结晶方法提纯．
④装置B的作用是在C中的反应停止后吸收A中产生的多余SO2防止空气污染．
（2）依据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，可用I2的标准溶液测定产品的纯度．取5.5g产品，配制成100mL溶液．取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol•L-1I2的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示．  
编号1234
溶液的体积/mL10.0010.0010.0010.00
消耗I2标准溶液的体积/mL19.9919.9817.1320.03
①判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴I2标准溶液后，溶液变蓝，且半分钟内颜色不改变．
②Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数是90.2%（Na2S2O3•5H2O的式量为248，计算结果保留1位小数）．

分析 （1）①A装置制备二氧化硫，Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水；
②不足通入二氧化硫，可以停止C中反应，用B装置吸收A中多余的二氧化硫；
③Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，产品通过重结晶方法提纯；
④吸收A中产生的多余SO2防止空气污染；
（2）①Na2S2O3反应完毕，再加入碘的标准溶液，碘与淀粉变蓝色；
②第3次实验消耗标准液的体积与其它3次相差比较大，应舍弃，1、2、4次实验的标准液平均值为消耗标准液体积，由方程式可知n（Na2S2O3•5H2O）=n（S2O32-）=2n（I2），进而计算Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数．

解答 解：（1）①A装置制备二氧化硫，Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，反应方程式为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
②不足通入二氧化硫，可以停止C中反应，用B装置吸收A中多余的二氧化硫，Ⅱ中“停止C中的反应”的操作是：打开K2，关闭K1，
故答案为：打开K2，关闭K1；
③Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大，产品通过重结晶方法提纯，
故答案为：重结晶；
④二氧化硫会污染空气，装置B的作用是：在C中的反应停止后吸收A中产生的多余SO2防止空气污染，
故答案为：在C中的反应停止后吸收A中产生的多余SO2防止空气污染；
（2）①加入最后一滴I2标准溶液后，溶液变蓝，且半分钟内颜色不改变，说明Na2S2O3反应完毕，滴定到达终点，
故答案为：加入最后一滴I2标准溶液后，溶液变蓝，且半分钟内颜色不改变；
②第3次实验消耗标准液的体积与其它3次相差比较大，应舍弃，1、2、4次实验的标准液平均值为消耗标准液体积，即消耗标准液体积为$\frac{（19.99+19.98+20.03）mL}{3}$=20mL，由2S2O32-+I2═S4O62-+2I-，可知5.5g样品中n（Na2S2O3•5H2O）=n（S2O32-）=2n（I2）=2×0.02L×0.05mol/L×$\frac{100mL}{10mL}$=0.02mol，则m（Na2S2O3•5H2O）=0.02mol×248g/mol=4.96g，则Na2S2O3•5H2O在产品中的质量分数为$\frac{4.96g}{5.5g}$×100%=90.2%，
故答案为：90.2%．

点评 本题考查实验制备方案设计，涉及对实验装置的分析评价、物质的分离提纯、物质含量测定、氧化还原反应滴定，（2）中注意标准液体积的计算，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
16．下列A～H八种物质存在如下图所示的转化关系（反应条件、部分产物未标出）．已知A是酸式盐，B能使品红溶液褪色，G是红棕色气体，D和H是同一类物质．

试回答下列问题：
（1）写出下列各物质的化学式：ANH4HSO3、HHNO3．
（2）按要求写出下列反应的有关方程式
①A→E反应的离子方程式NH4++HSO3-+2OH-=NH3•H2O+SO32-+H2O；
②E→F 反应的化学方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O；
（3）常温下可以用铝制容器盛装浓D，是因为铝能被浓硫酸钝化，将铁粉逐渐加入100ml浓H中直至过量，按先后顺序写出所发生反应的离子方程式：3NO3-+Fe+6H+═Fe3++3NO2↑+3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+．
17．下列叙述中，不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．合成氨需用铁触媒加快反应速率
B．高压比常压有利于合成SO3的反应
C．由H2、I2（g）、HI（g）气体组成的平衡体系加压后颜色变深
D．收集氯气可用排饱和食盐水法
1．聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]．工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：

已知：高岭土：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）及少量杂质和水．Al3+以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2．根据流程图回答下列问题：
（1）写出溶解过程中反应的离子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（2）加适量铝粉的主要目的是除去溶液中的铁元素．
（3）溶液的pH需控制在4.2～4.5的原因是pH超过4.5，Al3+会形成Al（OH）3沉淀，pH低于4.2，Al3+水解程度很小，很难形成液态碱式氯化铝[Al2（OH）nCl6-n]．
（4）“蒸发浓缩”需保持温度在90～100℃，控制该温度的操作名称是水浴加热，写出该过程反应的化学方程式2AlCl3+nH2O═Al2（OH）nCl6-n+nHCl．
8．硫代硫酸钠（Na2S2O3）又名大苏打、海波，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等．实验室常以硫化钠（Na2S）为原料制取Na2S2O3．
实验项目I：工业级硫化钠的纯化．
本实验对Na2S的纯度要求较高，利用图1所示的装置将工业级的Na2S提纯．

已知：Na2S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精．
提纯步骤依次为：
①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
②按图1所示连接仪器，水浴加热；冷凝管的作用是冷凝回流．向冷凝管中通入冷却水的方向是从b口进水（填“a”或“b”）．
③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下，趁热过滤，除去不溶物；
④将滤液转移至烧杯中，冷却结晶，过滤；
⑤将所得固体用少量乙醇（填试剂名称）洗涤，干燥后得到Na2S•9H2O晶体．
实验项目Ⅱ：硫代硫酸钠的制备．
制备步骤依次为：
①称取一定质量的硫化钠晶体和碳酸钠固体，溶于水，转移至三颈瓶中；
②按图2所示连接仪器，并在各仪器中加入相应的试剂，打开分液漏斗的活塞，使反应生成的气体较均匀地通入三颈瓶中，并用电磁搅拌器不断搅拌；
仪器A的名称为蒸馏烧瓶．
写出三颈瓶中发生的反应的化学方程式：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2．
③随着气体的通入，逐渐有浅黄色的硫析出，继续通入气体至溶液pH接近7，停止通入气体，取下三颈烧瓶，过滤；实验过程中若未及时停止通入气体可能产生的后果为Na2S2O3在酸性环境中不稳定，产率降低．
④将滤液置于蒸发皿中加热，待少量晶体析出时，停止加热，冷却，过滤，即得Na2S2O3•5H2O晶体．
18．氯酸镁[Mg（ClO3）2]常用作催熟剂、除草剂等，实验室制备少量Mg（ClO3）2•6H2O的流程如下：

已知：①卤块主要成分为MgCl2•6H2O，含有MgSO4、FeCl2等杂质．
②几种化合物的溶解度（S）随温度（T）变化曲线如图所示．
（1）过滤所需要的主要玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯，加MgO后过滤所得滤渣的主要成分为BaSO4和Fe（OH）3．
（2）加入BaCl2的目的是除去SO42-，如何检验SO42-已沉淀完全？
答：静置，取上层清液加入BaCl2，若无白色沉淀，则SO42-沉淀完全．
（3）加入NaClO3饱和溶液发生反应为：MgCl2+2NaClO3═Mg（ClO3）2+2NaCl↓
再进一步制取Mg（ClO3）2•6H2O的实验步骤依次为：
①蒸发结晶；②趁热过滤；③冷却结晶；④过滤、洗涤．
（4）产品中Mg（ClO3）2•6H2O含量的测定：
步骤1：准确称量3.50g产品配成100mL溶液．
步骤2：取10mL于锥形瓶中，加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液，微热．
步骤3：冷却至室温，用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至终点，此过程中反应的离子方程式为：Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O．
步骤4：将步骤2、3重复两次，平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL．
①写出步骤2中发生反应的离子方程式：ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O．
②产品中Mg（ClO3）2•6H2O的质量分数为78.3%．
5．25℃时，50mL0.10mol/L的醋酸中存在平衡：CH3COOH?CH3COO-+H+．若分别作如下改变，对上述平衡有何影响？
（1）加入少量0.10mol/L盐酸，平衡将向向左移动（填“向右移动”、“向左移动”或“不移动”），溶液中C（H+）将增大（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（2）加入少量冰醋酸，平衡将向向右移动（填“向右移动”、“向左移动”或“不移动”），醋酸的电离程度将减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
2．有X、Y、Z、R四种短周期主族元素，Y、Z、R同周期．相关信息如下：
相关信息
X单质为双原子分子，在空气中所占体积约为78%
Y含Y元素的物质焰色反应为黄色
Z同周期元素中原子半径最小
RR元素原子的最外层电子数是K层电子数的3倍
Ⅰ．（1）Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族，Y、Z、R简单离子的半径从大到小的顺序是S2-＞Cl-＞Na+（用离子符号表示）；
（2）由X、Z两种元素组成的化合物甲，常温下为易挥发的淡黄色液体，甲分子构型为三角锥形，且分子里X、Z两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构．甲遇水可形成一种常见的漂白性物质．则甲的结构式为；
（3）化合物乙（Y2R）溶液在空气中长期放置，与氧气反应会生成与过氧化钠的结构和化学性质相似的物质Y2R2，其溶液显黄色．则Y2R2的电子式为，写出乙溶液在空气中变质生成Y2R2的化学方程式4Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2Na2S2．
Ⅱ．元素X与氢可形成多种化合物，如丙、丁、戊．
（4）丙为一元弱酸，酸性与醋酸类似，对热十分稳定但受撞击就爆炸．8.6 g 丙爆炸分生成H2和6.72L（标况下）X2，写出其爆炸的化学方程式2HN3=3N2+H2
（5）丁为离子化合物，遇水反应生成H2和气体戊，标况下戊的密度为0.76g•L-1则物质丁的化学式为H4H
Ⅲ．Z 的铁的化合物 FeZ3．在溶液中分三步水解：
Fe3++H2O?Fe（OH）2++H+K1
Fe（OH）2++H2O?Fe（OH）2++H+K2
Fe（OH）++H2O?Fe（OH）3+H+K3
以上水解反应的平衡常数 K1、K2、K3 由大到小的顺序是K1＞K2＞K3．
3．某羧酸酯的分子式为C57H104O6，1mol该酯完全水解可得到1mol甘油[HOCH2CH（OH）CH2OH]和3mol羧酸．该羧酸的分子式为（　　）
A．C18H34O2B．C17H32O2C．C18H36O2D．C16H32O2

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网