精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
1.硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2(该反应△H>0),某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3•5H2O流程如图一.

(1)吸硫装置如图二所示.
①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是品红、溴水或KMnO4溶液,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液溶液颜色很快褪色.
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是增大SO2的接触面积或控制SO2的流速、适当升高温度.(写出两条)
(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验.(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)
限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管
序号实验操作预期现象结论
①取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡.有白色沉淀生成样品含NaCl
②另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解,加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH.有白色沉淀生成,上
层清液pH>10.2
样品含NaOH
(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:第一步:准确称取a g KIO3(相对分子质量:214)固体配成溶液,第二步:加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,第三步:用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL.则c(Na2S2O3)=$\frac{6000a}{214V}$mol•L-1.(只列出算式,不作运算)
已知:IO3-+5I-+6H+═3I2+3H2O     2S2O32-+I2═S4O62-+2I-
某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3浓度可能偏高(填“无影响”、“偏低”或“偏高”),原因是4I-+4H++O2═2I2+2H2O.

分析 由制备流程可知,A中发生2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2,B中检验二氧化硫,C在尾气处理,A中反应后过滤、蒸发、结晶得到Na2S2O3•5H2O,
(1)①二氧化硫具有还原性、漂白性;
②减缓二氧化硫的流速,适当升高温度,均能使二氧化硫充分反应;
(2)①氯离子与银离子反应生成白色沉淀不溶于硝酸;
②NaOH的碱性强,可以通过测定pH来确定是否有NaOH;
(3)根据KIO3的量求出I2,再根据S2O32-与I2的关系求出Na2S2O3的物质的量及浓度;第三步滴速太慢,I-被空气氧化,消耗的Na2S2O3溶液的体积偏小.

解答 解:(1)①二氧化硫具有还原性、漂白性,所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液,来检验二氧化硫是否被完全吸收,若SO2吸收效率低,则二氧化硫有剩余,B中的溶液会褪色,
故答案为:品红、溴水或KMnO4溶液;溶液颜色很快褪色;
②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,可以减缓二氧化硫的流速,使二氧化硫与溶液充分接触反应,适当升高温度,也能使二氧化硫充分反应,
故答案为:增大SO2的接触面积或控制SO2的流速;适当升高温度;
(2)实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,若检验NaCl存在,需先加稀硝酸排除干扰,再加硝酸银溶液,若有白色沉淀生成,说明有NaCl;已知室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2,若要检验氢氧化钠存在,需加入过量CaCl2溶液,把Na2CO3转化为CaCO3,再测量溶液的pH,若pH大于10.2,说明含有NaOH,
故答案为:

序号实验操作预期现象
①滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡.有白色沉淀生成
②加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH有白色沉淀生成,上层清液pH大于10.2
;
(3)KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O,I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI;
n(KIO3)=$\frac{a}{214}$mol,设参加反应的Na2S2O3为xmol;
  KIO3~~~~3I2~~~~6Na2S2O3
   1                       6
  $\frac{a}{214}$mol                xmol
所以 x=$\frac{6a}{214}$,则c(Na2S2O3)=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{6a}{214}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{6000a}{214V}$mol•L-1,
第三步滴速太慢,I-被空气氧化,发生4I-+4H++O2═2I2+2H2O,消耗的Na2S2O3溶液的体积偏小,由c(Na2S2O3)=$\frac{6000a}{214V}$mol•L-1,V偏小,c偏大,

故答案为:$\frac{6000a}{214V}$;偏大;4I-+4H++O2═2I2+2H2O.

点评 本题考查物质的制备实验及含量测定,为高频考点,把握制备流程、混合物分离提纯、化学反应的计算为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,综合性较强,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.某元素在化学反应中由化合态变成游离态,则下列说法正确的是(  )
A.该元素一定被氧化B.该元素一定被还原
C.该元素可能被氧化也可能被还原D.生成的单质为还原产物

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.含有O22-的物质通常接有较强的氧化化性,一定条件下也可表现出还原性等,在现代工业及生活中有着重要的用途.
(1)过氧化钙可用作鱼苗长途运输中的供氧剂、消毒剂,写出过氧化钙的电子式:,用化学方程式表示出它作供氧剂的原理:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑.
(2)过氧化氢能氧化许多物质,也能被多种常见物质能化分解.
①向20mL0.05mol•L-1的H2O2溶液中缓慢通入标准状况下22.4mLSO2(忽略溶液体积的变化),充分反应后再加入几滴甲基橙试剂,溶液变红,则反应后溶液的pH为1.
②为证明MnO2能催化H2O2的分解,同学甲设计了如图所示的装置进行实验:
但乙同学认为,仅凭此实验不能确认MnO2是该反应的催化剂,他作出此判断的理由可能是若要确定二氧化锰是催化剂,还需要确定加入的二氧化锰在反应前后质量不变、性质不变.
③FeCI3可催化H2O2的分解,其催化机理分为两个阶段,相应反应的化学方程式可表示为:
(i)2FeCl3+H2O2═2FeCl2+O2↑+2HCl、(ii)2FeCl2+H2O2+2HCl═2FeCl3+2H2O.
若在实验中加入几滴K3[Fe(CN)6]溶液,则能证明反应过程中确有Fe2+生成.
(3)过硫酸钠(Na2S2O8,有一个过氧根)其有强氧化性,Na2S2O8中硫元素的化合价为+6,向Na2S2O8溶液中加入MnSO4后可得到紫色溶液,则此反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比为5:2.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

11.常温下,下列有关说法正确的是(  )
A.0.1 mol•L-1的Na2S溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)
B.pH=11的氨水与pH=3的硫酸各1L混合后,c(NH4+)>2c(SO42-)
C.pH=11的氨水与pH=11的醋酸钠溶液,由水电离出的c(H+)相等
D.pH相同的①NaHCO3溶液②CH3COONa溶液中的c(Na+):①>②

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列物质的性质和用途都正确且相关的是(  )
 性质 用途
 A HF溶液具有酸性 能用HF溶液在玻璃上刻图案
 B SO2具有强还原性 SO2常用于漂白秸秆、织物
 C CuSO4具有氧化性 CuSO4和熟石灰配波尔多液
 D CH3CH2OH燃烧放出大量热量酒精常作清洁能源
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:推断题

6.上海世博会英国馆--种子圣殿,由六万多根透明的亚克力[其分子式是(C5H8O2)n]杆构建而成.某同学从提供的原料库中选择一种原料X,设计合成高分子亚克力的路线如图所示:
已知:①不易被氧化成羧酸
②不易被氧化成醛或酮
③
(R、R'、R″表示烃基)
请回答:
(1)原料X是c(填序号字母).
(2)②的反应条件是NaOH水溶液,加热;⑧的反应类型是加聚反应;D中官能团的名称羧基、羟基.
(3)⑦的化学方程式是.
(4)C有多种同分异构体,其中分子中含有“”结构的共有6种.
(5)某同学以丙烯为原料设计了合成中间体D的路线:丙烯$\stackrel{HBr}{→}$…→D,得到D的同时也得到了另一种有机副产物M,请你预测M可能的结构简式是CH3CH2CH(OH)COOH.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.0.1mol/L NH4Cl溶液中,下列叙述错误的是(  )
A.c(NH4+)>c(Cl-)>c(OH- )>c( H+ )B.c(Cl-)>c(NH4+)>c( H+ )>c(OH-)
C.c(NH4+)+c( H+ )=c(Cl-)+c(OH- )D.c(NH4+)+c( NH3•H2O )=c(Cl-)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列变化中,前者是物理变化,后者是化学变化,且都有明显颜色变化的是(  )
A.用冰水混合物冷却SO3气体;加热I2
B.木炭吸附NO2气体;将Cl2通入品红溶液中
C.打开盛有NO的集气瓶;冷却NO2气体
D.向品红溶液中通入SO2,向FeCl3溶液滴加KSCN溶液

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.向含0.02mol Al3+的明矾溶液中逐滴加入0.2mol/L的Ba(OH)2溶液时,测得产生沉淀的质量m和逐滴加入Ba(OH)2溶液的体积V的关系如图所示.计算出A、B点分别对应的m、V,填 在下面的横线上.
V1=150mL;m1=8.55g;
V2=200mL;m2=9.32g.

查看答案和解析>>

同步练习册答案