题目内容
(13分)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混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置)![]()
实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。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中混合液,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HCl、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中生成的Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤(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)分液漏斗;B (3)蒸发
Ⅲ. (1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl。
(2)先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。(3)重结晶
解析试题分析:Ⅱ.[制备产品]
(1)根据仪器的构造特点可知,仪器a的名称是分液漏斗。根据装置可知,A装置是制备SO2的,C装置是制备得Na2S2O3,BD装置是防倒吸的,由于SO2有毒,需要尾气处理,因此E装置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物,可以用氢氧化钠溶液吸收,即E中的试剂是氢氧化钠溶液,答案选B。
(3)由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,因此要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体,责问需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(1)Na2S2O3·5H2O的稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成,而实验过程中有白色沉淀生成,因此要进一步验证,则可以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)由于亚硫酸盐易被氧化生成硫酸盐,而装置中含有空气,空气能氧化亚硫酸盐,所以为减少装置C中生成的Na2SO4的量,改进后的措施是先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。
(3)由于Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,因此所得产品通过重结晶方法提纯。
考点:考查物质制备实验方案设计与评价
下列实验方案不能达到实验目的的是:
| | 实验目的 | 实验方案 |
| A | 证明溴乙烷发生消去反应有乙烯生成 | 向试管中加入适量的溴乙烷和NaOH的乙醇溶液,加热,将反应产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 |
| B | 证明Mg(OH)2沉淀可以转化为Fe(OH)3沉淀 | 向2 mL 1 mol/L NaOH溶液中先加入3滴1 mol/L MgCl2溶液,再加入3滴1 mol/L FeCl3溶液 |
| C | 检验蔗糖水解产物具有还原性 | 向蔗糖溶液中加入几滴稀硫酸,水浴加热几分钟,然后加入足量稀NaOH溶液,再向其中加入新制的银氨溶液,并水浴加热 |
| D | 探究温度对化学平衡的影响 | 将NO2球浸泡在冷、热水中,观察颜色的变化 |
(12分)为回收和利用废旧塑料减轻“白色污染”,某兴趣小组进行如下探究:
| 实验课题 | 探究废旧塑料热分解的主要产物为多种烃的混合物 |
| 查阅资料 | ①CuO能将烃氧化成CO2和H2O; ②甲苯可被酸性KMnO4溶液氧化为苯甲酸,苯甲酸能溶于苯。 |
| 实验设计 | |
| 实验记录 | 按上图连接装置,隔绝空气强热装置A中的试管(忽略装置内空气的影响),一段时间后,可观察到如下现象: ①B装置试管中有液态物质生成; ②C中溴水的颜色变浅; ③E中黑色氧化铜变红; ④F中无水硫酸铜变蓝。 |
(1)写出一定条件下制备聚丙烯化学方程式 。
(2)经分析得知装置B试管中的液态产物是甲苯和苯的混合物。设计实验除去其中含有的甲苯 。
(3)实验中装置C的作用是 。
(4)若没有装置D,对实验结论产生的影响是 。
(5)有同学认为“E中黑色氧化铜变红,F中无水硫酸铜变蓝”是废旧聚丙烯塑料热分解产物中含氢气导致的。请你在F装置后增加一个实验装置,以确认使CuO变红是气态烃,而不是氢气,将增加的装置图(要注明其中盛放的试剂名称)画在虚线框内。