【題目】保險(xiǎn)粉又稱連二亞硫酸鈉(Na2S2O4),可用于紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑,脫氯劑。Na2S2O4是白色粉末,無(wú)味,易溶于水、難溶于乙醇,具有極強(qiáng)的還原性,在空氣中易被氧化,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。
Ⅰ.甲酸鈉(HCOONa)法制備過(guò)程如下:
(1)連二亞硫酸鈉中硫元素的化合價(jià)為______________。
(2)實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3 固體和某酸反應(yīng)制備SO2氣體,制備SO2時(shí)所選用的酸,你認(rèn)為下列最適宜選用的是______________。
A.濃鹽酸 B.濃硝酸
C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸
(3)步驟①中制備連二亞硫酸鈉的化學(xué)方程式可表示為____________________________。
(4)上述步驟②中,加入適量乙醇水溶液的作用是______________。
(5)在包裝保存“保險(xiǎn)粉”時(shí)加入少量的Na2CO3固體,目的是_________________________。
(6)①現(xiàn)將0.05mol/L Na2S2O4溶液在空氣中放置,其溶液的pH 與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
t1時(shí)溶液中只有NaHSO3一種溶質(zhì),此時(shí)含硫元素的粒子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_______________。
②t1~t2段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
Ⅱ.電解法制備:工業(yè)上用惰性電極電解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。過(guò)程如圖所示
(7)①產(chǎn)品在_________________(填“陽(yáng)極”、“陰極”)得到。
②若不加隔膜,則連二亞硫酸鈉產(chǎn)率降低,其原因是__________________________________。
【答案】 +3 C NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 連二亞硫酸鈉難溶于乙醇,用乙醇水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4晶體析出 Na2CO3為堿性物質(zhì), 提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性 c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H++2SO42- 陰極 若不加隔膜,則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子, 得不到連二亞硫酸鈉,使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降或部分HSO3-被陽(yáng)極產(chǎn)生的 Cl2氧化生成SO42-,使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降
【解析】Ⅰ.(1)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)中鈉元素為+1價(jià),氧元素為-2價(jià),根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0 ,硫元素的化合價(jià)為+3價(jià),故答案為:+3;
(2)二氧化硫具有還原性,能被硝酸氧化,鹽酸中的氯化氫易揮發(fā),制得的二氧化硫不純,70%的H2SO4產(chǎn)生二氧化硫的速率較快,故選C;
(3)SO2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na2S2O4和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O,故答案為:NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O;
(4)根據(jù)題意,Na2S2O4易溶于水、難溶于乙醇。加入適量乙醇水溶液可以降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4晶體析出,故答案為:連二亞硫酸鈉難溶于乙醇,用乙醇水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度,有利于 Na2S2O4晶體析出;
(5)由信息可知在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定,則在包裝保存“保險(xiǎn)粉”時(shí)加入少量的Na2CO3固體,目的是Na2CO3為堿性物質(zhì),提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性,故答案為:Na2CO3為堿性物質(zhì),提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性;
(6)①NaHSO3的電離程度大于水解程度,溶液顯酸性,含硫元素的粒子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3),故答案為:c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H2SO3);
②Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉,則0~t1段發(fā)生離子反應(yīng)方程式為2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-,t1點(diǎn)是為0.1mol/L的NaHSO3,根據(jù)圖像t2時(shí)pH=1,說(shuō)明NaHSO3完全被氧化生成硫酸氫鈉,t1~t2段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為2HSO3-+O2=2H++2SO42-,故答案為:2HSO3-+O2=2H++2SO42-;
Ⅱ.(7)①用惰性電極電解NaHSO3溶液得到Na2S2O4,反應(yīng)過(guò)程中S元素的化合降低,被還原,應(yīng)該在陰極上反應(yīng)得到Na2S2O4,故答案為:陰極;
②若不加隔膜,則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng),也可能被陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣氧化,結(jié)果都會(huì)生成硫酸根離子,得不到連二亞硫酸鈉,使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降,故答案為:若不加隔膜,則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子,得不到連二亞硫酸鈉,使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列化學(xué)用語(yǔ)表示正確的是:
A. CO2分子的球棍模型: B. 14N 的原子結(jié)構(gòu)示意圖:
C. CH4分子的比例模型: D. 質(zhì)子數(shù)為6,中子數(shù)為8 的核素:l4C
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】一定條件下硝酸銨受熱分解的化學(xué)方程式為:5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O,在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為( )
A. 5∶3 B. 5∶4 C. 1∶1 D. 3∶5
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究鈉及其化合物的有關(guān)性質(zhì),請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題.
(1)實(shí)驗(yàn)室中少量的鈉通常保存在_______中,在實(shí)驗(yàn)室中取用鈉的儀器是________.
(2)若將鈉在空氣中加熱,鈉會(huì)燃燒發(fā)出黃色火焰,同時(shí)生成 色的固體,寫出該產(chǎn)物與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式:________.
(3)將金屬鈉投入水中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________
(4)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室欲配制500mL0.1mol/L NaOH溶液.
①配制溶液時(shí)肯定不需要如圖所示儀器中的________(填字母),配制上述溶液還需要用到的玻璃儀器是________(填儀器名稱).
②根據(jù)計(jì)算,該同學(xué)應(yīng)用托盤天平稱取NaOH的質(zhì)量為________.
③該同學(xué)將所配制的NaOH溶液進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)濃度大于0.1mol/L.下列操作會(huì)引起所配濃度偏大的是________.
A.燒杯未進(jìn)行洗滌
B.配制前,容量瓶中有少量蒸餾水
C.NaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉(zhuǎn)移到容量瓶中,并進(jìn)行定容
D.往容量瓶轉(zhuǎn)移時(shí),有少量液體濺出
E.在容量瓶中定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
F.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 若采用裝置①鋁件鍍銀,則c 極為鋁件,d 極為純銀,電解質(zhì)溶液為AgNO3溶液
B. 裝置②是原電池,能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,SO42-移向鋅電極
C. 裝置③可證明非金屬性Cl>C>Si
D. 裝置④可用于收集氨氣,并吸收多余的氨氣
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】草酸鈷(CoOC2O3)用途廣泛,一種利用水鈷礦[主要成分為Co2O3,還含少量Fe2O3、Al2O3、MgO、MnO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O的工藝流程如下:
已知:①浸出液含有的陽(yáng)離子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分陽(yáng)離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH見下表:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Co(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 9.6 | 9.2 | 5.2 | 9.8 |
(1)浸出過(guò)程中加入Na2SO3的作用是將__________還原(填離子符號(hào)),該步反應(yīng)的離子方程式為_________。
(2)NaClO3的作用是將浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+ ,氯元素被還原為最低價(jià)。該反應(yīng)的離子方程式為_______________。
(3)加Na2CO3能使浸出液中Fe3+、Al3+轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀的原因是(用離子方程式表示,寫出其中一個(gè)即可)_____________。
(4)萃取劑對(duì)金屬離子的萃取率與pH的關(guān)系如右圖所示。使用萃取劑適宜的pH=________(填序號(hào))左右。
A.2.0 B.3.0 C.4.0
(5)濾液I“除鈣,鎂”是將溶液中Ca2+與Mg2+轉(zhuǎn)化為MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)=7.35×10-11、Ksp(CaF2)=1.05×10-10,當(dāng)加入過(guò)量NaF后,所得濾液c(Mg2+)/c(Ca2+)=_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列溶液混合后,不會(huì)發(fā)生離子反應(yīng)的是( )
A.硝酸鋇溶液和硫酸鈉溶液B.醋酸鈉溶液和稀硫酸
C.碳酸鉀溶液和稀鹽酸溶液D.硝酸鉀溶液和氯化銅溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為驗(yàn)證氧化性:Cl2>Fe3+>SO2,某小組用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器和A中的加熱裝置已略,氣密性已經(jīng)檢驗(yàn)完畢)實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖:
Ⅰ.打開彈簧夾K1~K4,通入一段時(shí)間N2,再將T形導(dǎo)管插入B中,繼續(xù)通入N2,然后關(guān)閉K1、K3、K4。
Ⅱ.打開活塞a,滴加一定量的濃鹽酸,給A加熱。
Ⅲ.當(dāng)B中溶液變黃時(shí),停止加熱,夾緊彈簧夾K2。
Ⅳ.打開活塞b,使約2 mL的溶液流入D試管中,檢驗(yàn)其中的陽(yáng)離子。
Ⅴ.打開彈簧夾K3、活塞c,加入70%的硫酸,一段時(shí)間后夾緊彈簧夾K3。
Ⅵ.更新試管D,重復(fù)過(guò)程Ⅳ,檢驗(yàn)B溶液中的離子。
(1)過(guò)程Ⅰ的目的是________________________。
(2)棉花中浸潤(rùn)的溶液為__________________。作用是_______________________。
(3)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________________。
(4)導(dǎo)致步驟Ⅲ中溶液變黃的離子反應(yīng)是______________________________。用______________(寫試劑化學(xué)式)檢驗(yàn)氧化產(chǎn)物,現(xiàn)象是___________________________。
(5)能說(shuō)明氧化性Fe3+>SO2的離子方程式是__________________________。
(6)甲、乙、丙三位同學(xué)分別完成了上述實(shí)驗(yàn),他們的檢測(cè)結(jié)果一定能夠證明氧化性Cl2>Fe3+>SO2的是________________(填“甲”“乙”或“丙”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( ) ①用50mL量筒量取5.2mL稀硫酸;
②用分液漏斗分離苯和四氯化碳的混合物
③用托盤天平稱量17.7g氯化鈉晶體
④向小試管中加入100ml稀鹽酸.
A.①②
B.②③
C.③
D.②④
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