8.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)又名大蘇打、海波,可用于照相業(yè)作定影劑,也可用于紙漿漂白作脫氯劑等.實(shí)驗(yàn)室常以硫化鈉(Na2S)為原料制取Na2S2O3
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目I:工業(yè)級(jí)硫化鈉的純化.
本實(shí)驗(yàn)對(duì)Na2S的純度要求較高,利用圖1所示的裝置將工業(yè)級(jí)的Na2S提純.

已知:Na2S常溫下微溶于酒精,加熱時(shí)溶解度迅速增大,雜質(zhì)不溶于酒精.
提純步驟依次為:
①將已稱(chēng)量好的工業(yè)Na2S放入圓底燒瓶中,并加入一定質(zhì)量的酒精和少量水;
②按圖1所示連接儀器,水浴加熱;冷凝管的作用是冷凝回流.向冷凝管中通入冷卻水的方向是從b口進(jìn)水(填“a”或“b”).
③待燒瓶中固體不再減少時(shí),停止加熱,將燒瓶取下,趁熱過(guò)濾,除去不溶物;
④將濾液轉(zhuǎn)移至燒杯中,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾;
⑤將所得固體用少量乙醇(填試劑名稱(chēng))洗滌,干燥后得到Na2S•9H2O晶體.
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Ⅱ:硫代硫酸鈉的制備.
制備步驟依次為:
①稱(chēng)取一定質(zhì)量的硫化鈉晶體和碳酸鈉固體,溶于水,轉(zhuǎn)移至三頸瓶中;
②按圖2所示連接儀器,并在各儀器中加入相應(yīng)的試劑,打開(kāi)分液漏斗的活塞,使反應(yīng)生成的氣體較均勻地通入三頸瓶中,并用電磁攪拌器不斷攪拌;
儀器A的名稱(chēng)為蒸餾燒瓶.
寫(xiě)出三頸瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2
③隨著氣體的通入,逐漸有淺黃色的硫析出,繼續(xù)通入氣體至溶液pH接近7,停止通入氣體,取下三頸燒瓶,過(guò)濾;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若未及時(shí)停止通入氣體可能產(chǎn)生的后果為Na2S2O3在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,產(chǎn)率降低.
④將濾液置于蒸發(fā)皿中加熱,待少量晶體析出時(shí),停止加熱,冷卻,過(guò)濾,即得Na2S2O3•5H2O晶體.

分析 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目I,提純步驟:②酒精易揮發(fā),冷凝回流酒精;采取逆流原理通入冷凝水;
⑤Na2S易溶于水,常溫下微溶于酒精;
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Ⅱ,制備步驟:②由儀器結(jié)構(gòu)特征,可知A為蒸餾燒瓶;
三頸燒瓶中SO2與Na2S、Na2CO3反應(yīng)生成Na2S2O3,同時(shí)生成二氧化碳;
③Na2S2O3在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,容易分解得到S與二氧化硫;
④將濾液置于蒸發(fā)皿中加熱,待少量晶體析出時(shí),停止加熱、冷卻、過(guò)濾,即得Na2S2O3•5H2O晶體.

解答 解:實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目I,提純步驟:②酒精易揮發(fā),冷凝管可以冷凝回流酒精,減少揮發(fā);采取逆流原理通入冷凝水,充分冷卻,即由b口通入冷凝水,
故答案為:冷凝回流;b;
⑤Na2S易溶于水,常溫下微溶于酒精,所得固體用少量乙醇洗滌,減少因溶解導(dǎo)致的損失,
故答案為:乙醇;
實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目Ⅱ,制備步驟:②由儀器結(jié)構(gòu)特征,可知A為蒸餾燒瓶;
三頸燒瓶中SO2與Na2S、Na2CO3反應(yīng)生成Na2S2O3,同時(shí)生成二氧化碳,反應(yīng)方程式為:Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2,
故答案為:蒸餾燒瓶;Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
③未及時(shí)停止通入氣體,二氧化硫過(guò)量,溶液呈酸性,Na2S2O3在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,容易分解,導(dǎo)致產(chǎn)率減低,
故答案為:Na2S2O3在酸性環(huán)境中不穩(wěn)定,產(chǎn)率降低;
④將濾液置于蒸發(fā)皿中加熱,待少量晶體析出時(shí),停止加熱、冷卻、過(guò)濾,即得Na2S2O3•5H2O晶體,
故答案為:少量晶體析出.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn),側(cè)重考查學(xué)生對(duì)制備原理的分析、物質(zhì)的分離提純、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作,旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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11.把一定量鐵粉放入硫酸鐵溶液中,完全反應(yīng)后,所得溶液中Fe2+的濃度是Fe3+的濃度的2倍,則已反應(yīng)的Fe3+和未反應(yīng)的Fe3+的物質(zhì)的量之比為(  )
A.1:1B.1:2C.3:2D.4:3

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(1)若常溫下X、Y、Z均為氣體,且A和B化合生成固體C時(shí)有白煙產(chǎn)生,則:
①Y的化學(xué)式是H2
②生成固體C的化學(xué)方程式是NH3+HCl═NH4Cl.
(2)若常溫下Y為固體,X、Z為氣體,A在空氣中充分燃燒可生成B,則:
①A的化學(xué)式是H2S;
②向苛性鈉溶液中通入過(guò)量的B,所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+OH-═HSO3-

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3.在平板電視顯示屏生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢玻璃粉末中含有二氧化鈰(CeO2).
(1)在空氣中煅燒Ce(OH)CO3可制備CeO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式4Ce(OH)CO3+O2=4CeO2+4CO2+2H2O
(2)已知在一定條件下,電解熔融狀態(tài)的CeO2可制備Ce,寫(xiě)出陰極的電極反應(yīng)式Ce4++4e-=Ce;
(3)某課題組以上述廢玻璃粉末(含有SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量不溶于稀酸的物質(zhì))為原料,設(shè)計(jì)如圖1流程對(duì)資源進(jìn)行回收,得到Ce(OH)4和硫酸鐵銨.
①得到濾渣B時(shí),需要將其表面雜質(zhì)洗滌干凈.檢驗(yàn)濾渣B已經(jīng)洗滌干凈的方法是取最后一次的洗滌液滴入KSCN溶液無(wú)變化,加入氯水若不變紅色,證明洗滌干凈.
②反應(yīng)(1)的離子方程式為2CeO2+H2O2+6H+=2Ce3++O2↑+4H2O.
③操作I的名稱(chēng)是冷卻結(jié)晶
④如圖2,氧化還原滴定法測(cè)定制得的Ce(OH)4產(chǎn)品的純度.

該產(chǎn)品中Ce(OH)4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.10%(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位).若滴定所用FeSO4溶液已在空氣中露置了一段時(shí)間,則測(cè)得該Ce(OH)4產(chǎn)品的純度偏高(“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”).

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13.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng)制得.已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在.
(1)某研究小組設(shè)計(jì)了制備N(xiāo)a2S2O3•5H2O的裝置和部分操作步驟如下.
Ⅰ.打開(kāi)Kl,并閉K2,向圓底燒瓶中加人足量濃硫酸,加熱.
Ⅱ.C中的混合液被氣流攪動(dòng),反應(yīng)一段時(shí)間后,硫粉的量逐漸減少.當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng).
Ⅲ.過(guò)濾C中的混合液.
Ⅳ.將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品.
①I(mǎi)中,圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
②Ⅱ中“停止C中的反應(yīng)”的操作是打開(kāi)K2,關(guān)閉K1
③Ⅳ中將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品.Na2S2O3•5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,所得產(chǎn)品通過(guò)重結(jié)晶方法提純.
④裝置B的作用是在C中的反應(yīng)停止后吸收A中產(chǎn)生的多余SO2防止空氣污染.
(2)依據(jù)反應(yīng)2S2O32-+I2═S4O62-+2I-,可用I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定產(chǎn)品的純度.取5.5g產(chǎn)品,配制成100mL溶液.取10mL溶液,以淀粉溶液為指示劑,用濃度為0.050mol•L-1I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示.  
編號(hào)1234
溶液的體積/mL10.0010.0010.0010.00
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①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是加入最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液后,溶液變藍(lán),且半分鐘內(nèi)顏色不改變.
②Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是90.2%(Na2S2O3•5H2O的式量為248,計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)).

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20.某工廠廢棄的釩渣中主要含V2O5、VOSO4、K2SO4、SiO2等,現(xiàn)從該釩渣回收V2O5的工藝流程示意圖如下:

回答下列問(wèn)題:
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(2)工藝中反萃取所用的X試劑為稀硫酸.
(3)②、③的變化過(guò)程可簡(jiǎn)化為(其中R表示VO2+,HA表示有機(jī)萃取劑):R2(SO4n(水層)+2nHA(有機(jī)層)?2RAn(有機(jī)層)+nH2SO4(水層),為提高②中萃取效率,應(yīng)采取的措施是加入堿(具體堿均可)中和硫酸使平衡正移、多次連續(xù)萃。
(4)請(qǐng)完成④中的反應(yīng)離子方程式:1ClO3-+6VO2++6H+=6VO3++1Cl-+3H2O.
(5)成品V2O5可通過(guò)鋁熱反應(yīng)來(lái)制取金屬釩,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:10Al+3V2O5$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$6V+5Al2O3
(6)將兩個(gè)全釩液流儲(chǔ)能電池串聯(lián)后作為電源,用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液,通電時(shí),為使Cl2被完全吸收,制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液,裝置如圖:

b為電解池的陽(yáng)極,全釩液流儲(chǔ)能電池正極的電極反應(yīng)式為VO2++e-+2H+=VO2++H2O.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列各組離子能在指定環(huán)境中大量共存的是( 。
A.在 c(HCO3-)=0.1 mol•L-1 的溶液中:NH4+、AlO2-、Cl-、NO3-
B.在由水電離出的 c(H+)=l×l0-12 mol•L-1 的溶液中:Cu2+、ClO-、Na+、SO42-
C.在加入鋁粉產(chǎn)生 H2 的溶液中:SO42-、NO3-、Na+、NH4+
D.在使紅色石蕊試紙變藍(lán)的溶液中:SiO32-、CO32-、Na+、F-

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.常溫下,下列有關(guān)醋酸溶液的敘述中不正確的是( 。
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C.醋酸濃溶液加少量水稀釋?zhuān)?\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{{c}^{2}({H}^{+})}$幾乎不變
D.含等物質(zhì)的量的NaHC2O4和Na2C2O4的溶液:3c(Na+)=2[c(HC2O4-)+c(C2O42-)+c(H2C2O4)]

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同步練習(xí)冊(cè)答案