题目内容

硫代硫酸钠是一种常见的化工原料．将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3，其制备反应方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
（1）在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是
 
．
（2）用该方法获得的Na2S2O3?5H2O晶体中常混有一定量的杂质．某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究（不考虑副反应和杂质所带的结晶水）．
【提出假设】
假设1：晶体中只含Na2CO3杂质
假设2：晶体中只含Na2S杂质
假设3：
 

【查阅资料】Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能迅速反应．
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4，并将产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此认为假设2不成立．你认为其结论是否合理？
 
 （填“合理”、“不合理”）并说明理由：
 

【设计方案进行实验】若已知样品中有且只有一种杂质（Na2CO3或Na2S），为验证到底是哪种杂质，请设计实验并完成下表实验方案、现象及结论（仪器自选）．
限选实验试剂：3mol?L-1H2SO4、1mol?L-1NaOH、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
实验方案现象及结论

 
 
（3）实验室里常用K2Cr2O7来滴定Na2S2O3溶液的浓度，原理为：第一步，用标准K2Cr2O7溶液与过量的KI溶液反应；第二步，用待测定的Na2S2O3溶液滴定析出的I2；
A．第一步中Cr2O72- 变成Cr3+，则在酸性环境下该反应的离子方程式为
 
；
B．多次滴定后，测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%．若所用试剂及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是
 
．
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）将蒸馏水加热煮沸一段时间后可以赶走其中溶解的氧气，防止对实验产生干扰；
（2）根据假设1和假设2来提出假设3；
[判断与思考]
硫化氢和二氧化硫之间可以发生反应生成单质硫；碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳，硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢，硫化氢可以被高锰酸钾氧化，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，据此检验固体成分；
（3）依据氧化还原反应写出Cr2O72- 变成Cr3+的离子方程式，根据影响碘单质含量的因素来分析误差．
解答： 解：（1）将蒸馏水加热煮沸一段时间，可以赶走水中的溶解氧（或空气），防止物质被氧气氧化，故答案为：赶走水中的溶解氧（或空气）；
（2）根据假设1和假设2，得出假设3是：晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质；
[判断与思考]
如果是Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应，可能无H2S逸出，所以推断不合理，碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳，硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢，硫化氢可以被高锰酸钾氧化，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，如果固体中加入硫酸，产生的气体不会使品红退色，能使澄清石灰水变浑浊在，证明固体只有碳酸钠，
故答案为：晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质；不合理； Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应，可能无H2S逸出；
实验方案现象及结论
取适量晶体于烧瓶中，加入足量3 mol?L-1H2SO4，塞上带导气管的橡皮塞，将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶．品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊，晶体中含Na2CO3杂质
（3）依据氧化还原反应原理，Cr2O72- 变成Cr3+，I-被氧化为I2，根据电子守恒，则在酸性环境下该反应的离子方程式为6I-+Cr2O72-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O，测得Na2S2O3?5H2O的含量约为102%，即消耗的碘水质量偏高，可能是晶体中含有杂质（如Na2S等）在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水，
故答案为：6I-+Cr2O72-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O；晶体中含有杂质（如Na2S等）在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水．
点评：本题是一道探究物质的组成和含量知识的综合实验题，考查学生分析和解决问题的能力，难度大，综合性强．
练习册系列答案
相关题目
托卡朋是基于2012年诺贝尔化学奖的研究成果开发的治疗帕金森氏病药物，《瑞士化学学报》公布的一种合路线如图1：

（1）C→D的反应类型
 
．
（2）化合物F中的含氧官能团有羟基、
 
和
 
（填官能团名称）．
（3）写出同时满足下列条件的D的一种同分异构体的结构简式
 
．
①能与Br2发加成反应；
②是萘的衍生物，且取代基都在同一个苯环上；
③在酸性条件下水解生成的两种产物都只有4种不同化学环境的氢．
（4）实现A→B的转化中，叔丁基锂[（CH3）3CLi]转化为（CH3）2C=CH2，同时有LiBr生成，则X（分子式为C15H14O3）的结构简式为
 
．
（5）是合成神经兴奋剂回苏灵的中间体，请写出以CH3CH2CH2Br和为原料（原流程图中的试剂及无机试剂任用）该化合物的合成路线流程图．合成路线流程图示例如图2：
 
．
为探究CO2与NaOH溶液确实发生了化学反应，甲、乙、丙三位同学设计了下列三种实验装置，请回答下列问题：

（1）请写出CO2与过量NaOH溶液发生反应的离子方程式：
 
．
（2）选择任意一种装置进行实验，简述产生的实验现象．选择的实验装置是
 
（填“甲”或“乙”或“丙”），实验现象是
 
．
（3）上述实验中，如果二氧化碳过量，还可能生成
 
（写化学式），写出生成此物质的离子反应方程式
 
．
某溶液中含有HCO3-、Na+、Ba2+、NO3-4种离子，若向其中加入少量Na2O2固体后溶液中离子浓度基本保持不变的是（　　）
A、HCO3-
B、Na+
C、Ba2+
D、NO3-
奈必洛尔是一种用于血管扩张的降血压药物．用于合成奈必洛尔中间体G的部分流程如下：

已知：乙酸酐的结构简式为
请回答下列问题：
（1）G物质中的含氧官能团的名称是
 
、
 
．
（2）反应A→B的化学方程式为
 
．
（3）上述④、⑤变化过程的反应类型分别是
 
、
 
．
（4）写出满足下列条件的C的同分异构体的结构简式：
 
、
 

Ⅰ．苯环上只有两种取代基．
Ⅱ．分子中只有4种不同化学环境的氢．
Ⅲ．能与NaHCO3反应生成CO2．
（5）根据已有知识并结合相关信息，写出以和乙酸酐为原料制备  的合成路
NaOH溶液线流程图（无机试剂任选）．合成路线流程图示例如下：
CH3CH2Br
△
CH3CH3OH
浓硫酸
△
CH3COOCH2CH3．
重铬酸盐广泛用作氧化剂、皮革制作等．以铬矿石（主要成分是Cr2O3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为原料制取重铬酸钠的流程如下：

请回答下列问题：
（1）写出Cr2O3与纯碱在高温焙烧时反应的化学方程式
 
；
（2）Na2Cr2O7可用于测定废水的化学耗氧量（即COD，指每升水样中还原性物质被氧化所需要O2的质量）．现有某水样100.00mL，酸化后加入C1 mol/L的Na2Cr2O7溶液 V1 mL，使水中的还原性物质完全被氧化（Cr2O72-还原为Cr3+）；再用C2mol/L的FeSO4溶液滴定剩余的Cr2O72-，结果消耗FeSO4溶液V2mL．
①该水样的COD为
 
mg/L；
②假设上述反应后所得溶液中Fe3+和Cr3+的物质的量浓度均为0.1mol/L，要使Fe3+沉淀完全而Cr3+还未开始沉淀．则需调节溶液pH的范围是
 
．
（可能用到的数据：KSPFe（OH）3=4.0×10-38，KSPCr（OH）3=6.0×10-31，lg
30.4
=-0.1lg
34
=0.2lg
36
=0.3lg
360
=0.6）
（3）在Na2Cr207溶液中加入固体KC1进行复分解反应即可制得橙色的K2Cr207．重铬酸盐在酸性溶液中是强氧化剂，在加热时可氧化HBr和HC1，在这些反应中，重铬酸盐的还原产物是绿色Cr3+的盐，写出重铬酸钾与浓盐酸反应的离子方程式：
 
．
  为验证卤素单质氧化性的相对强弱，某化学兴趣小组用如图所示装置进行试验（夹持仪器已略去，气密性已检验）

实验过程：
Ⅰ．打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸．
Ⅱ．当B和C中的溶液都变为橙色时，夹紧弹簧夹．
Ⅲ．当B中溶液橙色变深时，关闭活塞a．
Ⅳ．…
①验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是
 
．
②为验证溴的氧化性强于碘，过程Ⅳ的操作和现象是
 
．
③过程Ⅲ实验的目的是
 
．
某校化学研究性学习小组的同学在学习了氨的性质后讨论：运用类比的思想，既然氨气具有还原性，氨气能否像H2那样还原CuO呢？他们设计实验制取氨气并探究上述问题．请你参与该小组的活动并完成下列研究：
（一）制取氨气
（1）实验室常用加热氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物来制取氨气，写出反应的化学方程式
 
．
（2）实验室还可在
 
（填一种试剂）中滴加浓氨水的方法快速制取少量氨气．
（二）实验探究
该小组成员设计实验探究氨气还原性及其产物，实验装置（夹持及尾气处理装置未画出）图如下：

（1）该装置在设计上有一定的缺陷，为确保实验结果的准确性，你对该装置的改进措施是
 
．
（2）利用改进后的装置进行实验，观察到CuO变为红色物质，无水CuSO4变蓝，同时生成一种无污染的气体．请写出NH3与CuO反应的化学方程式
 
．
（三）问题讨论
（1）有同学认为：NH3与CuO反应生成的红色物质中可能含有Cu2O．已知Cu2O是红色粉末，在酸性溶液中，Cu+能自身发生氧化还原反应生成Cu2+和Cu．请你设计一个简单的实验检验该红色物质中是否含有Cu2O：
 

（2）在解决了问题（1）后，又有同学提出：Cu2O与CuO的热稳定性哪个更强？于是他们进行了如下实验：取98g Cu（OH）2固体，加热到80℃～100℃时，得到黑色固体粉未，继续加热到1000℃以上，黑色粉未全部变成红色粉未A．冷却后称量，A的质量为72g．
据此可推得A为
 
，请写出上述过程中发生反应的两个化学方程式
 
，
 
，由此得到的结论是
 
．
实验室配制480mL 0.05mol/L的FeSO4溶液，实验操作步骤有：
①在天平上称出一定质量的FeSO4.7H2O g（绿矾），把它放在烧杯里，用适量的蒸馏水使它完全溶解
②把制得的溶液小心地注入容量瓶中
③继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度1～2cm处．改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切
④用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤的液体都小心转入容量瓶，并轻轻摇匀
⑤将容量瓶塞塞紧，充分摇匀
请填写下列空白：
（ 1 ）用托盘天平需称取
 
g绿矾．
（2）操作步骤的正确顺序为（填序号）
 
．
（3）本实验用到的基本仪器已有烧杯、天平（带砝码、镊子）、药匙、玻璃棒，还缺少的仪器是
 
．
（4）某同学观察液面的情况如图所示，对所配溶液浓度有何影响？会
 
（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
（5）若实验过程中出现如下情况应如何处理？加蒸馏水时不慎超过了刻度，应
 
．
实验室需要配制0.1mol/L CuSO4 溶液980mL．按下列操作步骤填上适当的文字，以使整个操作完整．
（1）选择仪器．完成本实验所必需的仪器有：托盘天平（精确到0.1g）、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、
 
、
 
以及等质量的两片滤纸．
（2）计算．配制该溶液需取胆矾晶体（CuSO4?5H2O）
 
 g．
（3）称量．
（4）溶解、冷却，该步实验中需要使用玻璃棒，目的是
 
．
（5）转移、洗涤．在转移时应使用
 
引流，需要洗涤烧杯玻璃棒2～3次是为了
 
．
（6）定容，待容量瓶中溶液的凹液面与刻度线相切，盖好瓶塞后的下一步操作_
 
_．
（7）将配好的溶液静置一段时间后，倒入指定的试剂瓶，并贴好标签．
（8）定容时，若加入的水超过刻度线，必须采取的措施是
 
．
（9）下列操作对CuSO4 的物质的量浓度有什么影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）？
①转移溶液后，未洗涤烧杯：
 
；
②容量瓶用水洗净后未烘干：
 
；
③定容时俯视容量瓶的刻度线：
 
．
④定容后，把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线，便补充几滴水至刻度处
 
．
⑤用托盘天平称量胆矾晶体时，砝码错放在左盘
 
．

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