题目内容

6.次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2•HCHO•2H2O)在印染、医药以及原子能工业中应用广泛.某化学兴趣小组以NaHSO3、HCHO、浓硫酸和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:

步骤1:利用装置A制备SO2
步骤2:在三颈烧瓶中(装置如图所示)加入一定量NaHSO3和水,搅拌溶解,打开分液漏斗活塞,
缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHSO3溶液.
步骤3:将装置B中导气管换成橡皮塞.向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤.
步骤4:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶.
(1)仪器a名称是圆底烧瓶.检查A装置气密性良好的方法是用止水夹夹住A、B间的橡胶管,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中加水,水不再流下.
(2)写出A中发生反应的化学方程式Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O.
(3)装置C的作用是吸收尾气,防止污染空气.
(4)①步骤3中,反应生成的Zn(OH)2会覆盖在锌粉表面阻止反应进行,防止该现象发生的措施是
快速搅拌.
②冷凝管的作用是冷凝回流,提高原料的利用率.
(5)次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,且在120℃以上发生分解.步骤3中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是防止产物被空气氧化.

分析 (1)根据仪器构造可知;根据装置内外的压强差析;
(2)装置A中为亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫的反应;
(3)二氧化硫污染空气,需要尾气吸收;
(4)①搅拌防止氢氧化锌覆盖在锌粉上阻止反应进行;
②根据仪器作用分析;
(5)由于次硫酸氢钠甲醛具有强还原性,所以蒸发浓缩时不能在敞口容器中进行.

解答 解:(1)仪器a为圆底烧瓶;用止水夹夹住A、B间的橡胶管,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中加水,水不再流下,说明装置气密性良好;
故答案为:圆底烧瓶;用止水夹夹住A、B间的橡胶管,打开分液漏斗的活塞,向烧瓶中加水,水不再流下;
(2)装置A中为亚硫酸钠与浓硫酸反应制备二氧化硫,化学反应为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(3)二氧化硫污染空气,C将二氧化硫吸收,防止其污染空气;
故答案为:吸收尾气,防止污染空气;
(4)①防止Zn(OH)2 覆盖在锌粉表面阻止反应进行,可以通过快速搅拌的方法;
故答案为:快速搅拌;
②冷凝管起冷凝回流的作用,可以提高原料的利用率;
故答案为:冷凝回流,提高原料的利用率;
(5)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可以被空气中的氧气氧化变质;
故答案为:防止产物被空气氧化.

点评 本题考查了实验制备方案的设计,实验步骤的操作,仪器使用方法,反应过程中的物质判断,题目难度中等.

练习册系列答案
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C.达到化学平衡后再通入少量乙烯,再次达到化学平衡时,乙烯的浓度与原平衡相等
D.该反应的平衡常数表达式为K=$\frac{c(C{H}_{3}{C}_{2}{H}_{5})}{c(C{H}_{3}COOH)•c(C{H}_{2}=C{H}_{2})}$
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温度在60~80℃范围内,乙烯与乙酸反应速率由大到小的顺序是v(P1)>v(P2)>v(P3)[用v(P1)、v(P2)、v(P3)分别表示不同压强下的反应速率].在压强为P1MPa、温度超过80℃时,乙酸乙酯产率下降的原因可能是由图象可知,P1 MPa、80℃时反应已达平衡且正反应放热,故压强不变升高温度平衡逆向移动产率下降.根据测定实验结果分析,较适宜的生产条件是P1MPa、80℃(填出合适的压强和温度).为提高乙酸乙酯的合成速率和产率,可以采取的措施有通入乙烯气体或增大压强(任写出一条).

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