题目内容

实验室可用碳酸钠合成亚硫酸钠晶体。有关装置如图1-5-11所示:

图1-5-11

将17 g Na2CO3溶于80 mL水中,分装在C、D中,再将25 g铜屑放入圆底烧瓶中,将60 mL浓硫酸和10 mL水的混合液装在分液漏斗中,逐滴加入硫酸后,小心加热使SO2逐渐产生(注意控制气量大小和反应速率的快慢)。将SO2通入Na2CO3溶液中至饱和,在合并C、D两瓶所得的溶液中,慢慢加入17 g Na2CO3,蒸发浓缩,冷却后得亚硫酸钠晶体。试完成:

(1)如何配制60 mL浓硫酸与10 mL水的混合液?

答:_________________________________________________________________。

(2)装置B中浓硫酸的作用:____________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(3)Na2CO3溶液要分装在C、D两瓶中的理由是______________,发生反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。

(4)控制SO2产生速率的方法是___________________________________________________

_____________________________________________________________________。

(5)通SO2结束后,加Na2CO3的目的是___________________________________________

_____________________________________________________________________。

解析:问题(1)是初中就学过的浓硫酸的稀释,学生解答起来本来没有什么难度,但是题目增加了量的概念,许多同学在解答时没有考虑到这一问题,造成不必要的错误。

    问题(2)是学生失分最多的一问,很多同学一见到浓硫酸就考虑到干燥气体,而没有考虑实际问题。C装置中为水溶液,在此之前干燥气体是没有什么用处的。B装置唯一的作用是可根据放出气泡的快慢判断SO2的生成速率。

    问题(3)的第一个空是十分简单的,问题的关键在反应的离子方程式上,按照酸性强弱及其量的多少分析,C装置中离子发生反应的先后顺序为:

①SO2++H2O====+

②SO2++H2O====

③SO2+====CO2+

当发生反应③时C装置放出气体进入D装置,D装置中开始发生离子反应:

④CO2++H2O====

⑤SO2+====CO2+

    其中③④几乎同时发生,而⑤是在③④反应完全以后才能发生。有的同学在作答时不考虑酸性的强弱就写出了反应的离子方程式:SO2+====CO2+,这其中隐含的因素便是的酸性比碳酸强,而事实上是碳酸酸性更强。

    很多学生见到问题(4)首先就想到了控制硫酸滴下的速率来控制整个反应的速率。殊不知浓硫酸与铜单质在常温下几乎不反应,所以滴加得再多速率也几乎不发生变化。而应该通过加热来进行控制。

    问题(5)本来是没有什么难度的,很多同学也能答出正确答案:使NaHSO3转化为Na2SO3。但是很多同学想答得完美一些,就顺手写出了反应的化学方程式:

    SO2+Na2CO3====CO2+Na2SO3

    这样就犯了与(3)一样的错误,反而不能得分,因为对反应本质的理解是错误的。

答案:(1)量取10 mL蒸馏水放在烧杯中,沿玻璃棒将60 mL浓硫酸慢慢倒入水中,同时不断搅拌

(2)可根据放出气泡的快慢判断SO2的生成速率

(3)充分吸收SO2  2SO2++H2O====CO2+

(4)观察B瓶中出现气泡的快慢,用加热控制速率,当B中气泡放出太快,可移去酒精灯,待缓和后再用小火加热

(5)使NaHSO3转化为Na2SO3

练习册系列答案
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实验室可用冰醋酸(CH3COOH)和异戊醇()合成乙酸异戊酯,其实验装置如图所示,操作过程如下:

①向圆底烧瓶中加入几粒碎瓷片,先后注入15 mL(0.14 mol)异戊醇和20 mL(0.35 mol)冰醋酸,最后小心加入5 mL浓H2SO4,振荡使其不再分层。

②在烧瓶上安装水冷凝管,连好上、下水,后加热装置1 h冷却至室温。

③把烧瓶内混合液倒入盛有饱和Na2CO3溶液的锥形瓶中,振荡后静置。

④把③中水层分离出后,再用蒸馏水洗涤有机层几次,并将洗涤后水层分离出。

⑤将分离的有机层转移到另一锥形瓶中,加入无水MgSO4或Mg(NO3)2处理。最后将处理后的有机层经135—143 ℃蒸馏,即得乙酸异戊酯产品。

试完成以下问题:

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(2)水冷凝器的作用是_____________,冷凝管的a口是冷却水的_____________(填“进口”“出口”)。

(3)乙酸和异戊醇物质的量之比0.35∶0.14大于1∶1,其原因是_____________。

(4)③中饱和碳酸钠的作用是_____________;⑤中无水MgSO4或Mg(NO3)2的作用是_____________。

(5)步骤③的操作应用_____________(填仪器名称),洗涤分离出水层后,应怎样把有机层转移至锥形瓶里_____________。

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回答下列问题:

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(2)三颈烧瓶的容量为          (填“50 mL"、“100 mL”或“250 mL")。

(3)滴液漏斗具有特殊的结构,主要目的是____          。

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(6)检验坏己酮是否纯净,可使用的试剂为____          。

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