题目内容
4．
NaCN为剧毒无机物．某化学兴趣小组查阅资料得知，实验室里的氰化钠溶液可使用硫代硫酸钠溶液进行统一解毒销毁，他们开展了以下三个实验，根据要求回答问题：实验Ⅰ．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3?5H2O）的制备
已知Na2S2O3•5H2O对热不稳定，超过48℃即开始丢失结晶水．现以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，反应原理为：
①Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2
②Na2S+SO2+H2O═Na2SO3+H2S
③2H2S+SO2=3S↓+2H2O
④Na2SO3+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3
（1）将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中，注入150mL蒸馏水使其溶解，在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体，在分液漏斗中注入C（填以下选择项的字母），并按下图安装好装置，进行反应．
A．稀盐酸 B．浓盐酸 C．70%的硫酸 D．稀硝酸
从以上反应可知Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比是2：1．
（2）pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应，会出现淡黄色混浊．反应约半小时，当溶液中pH接近或不小于7时，即可停止通气和加热．如果SO2通过量，发生的化学反应方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓．
（3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3?5H2O的歩骤为
为减少产品的损失，操作①为趁热过滤，其目的是趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低；过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质；
操作②是蒸发浓缩，冷却结晶；操作③是抽滤、洗涤、干燥．
Ⅱ．产品纯度的检测
（1）已知：Na2S2O3?5H2O的摩尔质量为248g/mol；2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6．取晶体样品ag，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液vmL，则该样品纯度是$\frac{0.496v}{m}$%
（2）滴定过程中可能造成实验结果偏低的是BD
A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗
B．锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数
C．滴定终点时仰视读数
D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡
Ⅲ．有毒废水的处理
化学兴趣小组的同学在配备防毒口罩，橡胶手套和连衣式胶布防毒衣等防护用具以及老师的指导下进行以下实验：
向装有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，两反应物恰好完全反应，但没有明显实验现象，取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯，溶液呈现血红色，请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．
分析 Ⅰ．（1）以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，根据反应原理可知，蒸馏烧瓶中加入的酸要使反应保持较快的反应速率，浓盐酸、硝酸都易挥发，而稀盐酸加入，反应速率较慢，根据题中提供的信息可知，Na2S 与Na2CO3的反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，据此答题；
（2）根据题意，Na2S2O3在酸性条件下会生成S，当溶液中pH接近或不小于7时，如果SO2通过量，会生成NaHSO3，据此书写化学方程式；
（3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3?5H2O，在混合液中加入活性碳脱色，然后趁热过滤，防止溶液中Na2S2O3?5H2O析出，将除去碳后的滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥，可得粗晶体，据此答题；
Ⅱ．产品纯度的检测
（1）vmL0.010mol/L碘水溶液中n（I2）=v×10-3L×0.010mol/L=v×10-5mol，根据关系式2Na2 S2O3～I2计算 mg样品中n（Na2 S2O3），根据m=nM计算mg样品中Na2 S2O3•5H2O晶体的质量，据此据此纯度；
（2）A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗，对实验结果没影响；
B．用碘水滴定Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数，则加入的碘水的量不足；
C．滴定终点时仰视读数，会使读取的数值偏大；
D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡，则读出的标准液的体积偏小；
Ⅲ．根据题中实验现象可知，生成的溶液能使 FeCl3溶液呈现血红色，说明有SCN-产生，根据电荷守恒和元素守恒可书写离子方程式．
解答 解：Ⅰ．（1）以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠，根据反应原理可知，蒸馏烧瓶中加入的酸要使反应保持较快的反应速率，浓盐酸、硝酸都易挥发，而稀盐酸加入，反应速率较慢，所以用70%的硫酸，选C，根据题中提供的信息可知，Na2S 与Na2CO3的反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，所以Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比是2：1，
故答案为：C；2：1；
（2）根据题意，Na2S2O3在酸性条件下会生成S，当溶液中pH接近或不小于7时，如果SO2通过量，会生成NaHSO3，反应的化学方程式为Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓，
故答案为：Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓；
（3）从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3?5H2O，在混合液中加入活性碳脱色，然后趁热过滤，防止溶液中Na2S2O3?5H2O析出，将除去碳后的滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥，可得粗晶体，所以操作①趁热过滤，其目的是：趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低；过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质，操作②是蒸发浓缩，冷却结晶，
故答案为：趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低；过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质；蒸发浓缩，冷却结晶；
Ⅱ．产品纯度的检测
（1）vmL0.010mol/L碘水溶液中n（I2）=v×10-3L×0.010mol/L=v×10-5mol，则：
2Na2 S2O3～～～～～～～I2
2 1
n（Na2 S2O3） v×10-5mol
所以n（Na2 S2O3）=2×v×10-5mol=2v×10-5mol
Na2 S2O3•5H2O晶体的质量为2v×10-5mol×248g/mol=496v×10-5g．
则该样品纯度为$\frac{496v×10{\;}^{-5}g}{mg}$×100%=$\frac{0.496v}{m}$%，
故答案为：$\frac{0.496v}{m}$%；
（2）A．锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗，对实验结果没影响，故A错误；
B．用碘水滴定Na2S2O3溶液，锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数，则加入的碘水的量不足，会导致实验结果偏低，故B正确；
C．滴定终点时仰视读数，会使读取的数值偏大，则会使实验结果偏大，故C错误；
D．滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定终点发现气泡，则读出的标准液的体积偏小，会导致实验结果偏低，故D正确，
故选BD；
Ⅲ．根据题中实验现象可知，生成的溶液能使 FeCl3溶液呈现血红色，说明有SCN-产生，根据电荷守恒和元素守恒可知共离子方程式为CN-+S2O32-=SCN-+SO32-，
故答案为：CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．
点评 本题通过制取Na2S2O3•5H2O的实验操作，考查了物质制备方案的设计、基本实验操作、物质纯度的计算、滴定误差分析等，题目难度中等，明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．
学练快车道口算心算速算天天练系列答案| A． | 120℃，将wg甲醛在足量空气中燃烧，将生成产物用固体Na2O2（过量）吸收，固体增重wg | |
| B． | 24gMg带在足量CO2气体中燃烧，生成固体质量为40g | |
| C． | 相同物质的量的Al、Al2O3、Al（OH）3与足量NaOH溶液反应，溶液增重相等 | |
| D． | 在Fe3O4与足量浓硝酸的反应中，参加反应的Fe3O4与体现酸性的HNO3物质的量之比为1：10 |
Cr2O72-+H2O的存在，加稀硫酸增大了H+的浓度，平衡正向移动，使CrO42-浓度减小，Cr2O72-浓度增大，溶液由黄色变为橙色．| A． | NaOH、Al--电解质 | B． | C2H4、O2--易燃气体 | ||
| C． | CaC2、K--遇湿易燃物品 | D． | KMnO4、KClO3--还原剂 |
（1）步骤Ⅰ中，试剂甲必须具有的性质是D（填序号）．
A．碱性 B．稳定性 C．氧化性 D．还原性
（2）用惰性材料作电极，电解硫酸锰溶液制二氧化锰，写出阳极反应式：Mn2+-2e-+2H2O═MnO2↓+4H+．
步骤Ⅲ中，以KClO3为氧化剂，当生成0.050mol MnO2时，消耗0.10mol•L-1的NaClO3溶液200mL，该反应的离子方程式为2ClO3-+5Mn2++4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+．
（3）用100mL 12.0mol•L-1的浓盐酸与足量MnO2混合后，加热，反应产生的氯气在标准状况下体积范围为V（Cl2）＜6720mL．工业上可以用实验室制氯气的残余物质溶液吸收氯气，获得Mn2O3，Mn2O3广泛应用于电子工业、印染工业等领域．请写出该化学反应的离子方程式：2Mn2++Cl2+3H2O═Mn2O3+6H++2Cl-．
（4）二氧化锰是实验室制取氧气的催化剂．下列是某同学设计实验探究双氧水分解实验方案；
| 实验 | 20.0mL双氧水溶液浓度 | 粉状MnO2 | 温度 | 待测数据 |
| Ⅰ | 5% | 2.0g | 20℃ | |
| Ⅱ | 5% | 1.0g | 20℃ | |
| Ⅲ | 10% | 1.0g | 20℃ | |
| Ⅳ | ω | 2.0g | 30℃ |
②利用实验Ⅰ和Ⅳ探究温度对化学反应速率的影响，w=5%．本实验待测数据是收集等体积氧气所需要的时间．
三苯甲醇（C6H5）3C-OH是一种重要的化工原料和医药中间体．实验室合成三苯甲醇的实验装置如图所示．已知：①过程中生成的中间物质格氏试剂易发生水解反应；
②部分相关物质的沸点如下：
| 物质 | 沸点/℃ |
| 三苯甲醇 | 380 |
| 乙醚 | 34.6 |
| 溴苯 | 156.2 |
请回答下列问题：
（1）装置中玻璃仪器B的名称为冷凝管；装有无水CaCl2的仪器A的作用是防止空气中的水蒸气进入装置，避免格氏试剂水解；
（2）装置中滴加液体未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡压强，使漏斗内液体顺利滴下；
（3）制得的三苯甲醇粗产品中含有乙醚、溴苯、氯化铵等杂质，可以设计如下提纯方案：
粗产品$\stackrel{①操作}{→}$$\stackrel{②溶解、过滤}{→}$$\stackrel{③洗涤、干燥}{→}$三苯甲醇
其中，操作①的名称是蒸馏或分馏；洗涤液最好选用a（填字母序号）．
a．水 b．乙醚 c．乙醇 d．苯
检验产品已经洗涤干净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加硝酸银溶液，若无沉淀生成，则已洗涤干净，反之则未洗涤干净；
（4）纯度测定：称取2.60g产品，配成乙醚溶液，加入足量金属钠（乙醚与钠不反应），充分反应后，测得生成的气体在标准状况下的体积为100.80mL．则产品中三苯甲醇的质量分数为90%．
| A． | NH4C1溶液因水解而显酸性，故NH4C1是弱电解质 | |
| B． | 纯碱溶液因水解而显碱性，水解的离子方程式为：CO32-+H2O?H2CO3+2OH- | |
| C． | 可乐因含碳酸而显酸性，电离方程式为：H2CO3?CO32-+2H+ | |
| D． | 配制FeC13 溶液时，先将FeC13 溶于较浓的盐酸中，然后再加水稀释到所需浓度 |