16．2016年8月17日，廣東警方查獲黑窩點非法使用Na2S2O4等浸泡食物來達到保鮮作用，Na2S2O4俗稱保險粉，大量用于漂白紙張和印染工業(yè)．某學習小組用下列方法制備該物質(zhì)．
①把甲酸（HCOOH）溶于甲醇溶液，再和足量的NaOH溶液混合配成溶液；
②制取SO2并通入上述溶液中，一段時間后可獲得保險粉．
（已知：Na2S2O4在水中溶解度較大，在甲醇中溶解度較�。�

裝置如圖1所示
（1）A裝置中的分液漏斗改為恒壓滴液漏斗（儀器名稱）更合適，D中盛放的試劑為NaOH溶液．
（2）B裝置的作用為防倒吸、防堵塞；
（3）C裝置內(nèi)發(fā)生的化學反應方程式為2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O．
（4）分離C裝置中產(chǎn)品時就選用圖2裝置中�。ㄌ罴�、乙、丙、丁，下同），回收乙醇的裝置為甲．
（5）Na2S2O4在堿性環(huán)境中除去廢水中的CrO42-及+4價S的化合物，反應的離子方程式為3S2O42-+2OH-+2CrO42-+2H2O=2Cr（OH）3↑+6SO32-．

分析 A裝置中利用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫，C裝置中二氧化硫與甲酸鈉在堿性條件下反應得到Na2S2O4，S元素化合價降低，則碳元素被氧化為二氧化碳，反應導致裝置內(nèi)氣壓減小，B裝置為安全瓶，可以防止倒吸與堵塞，剩余的二氧化硫在D裝置中吸收，防止污染空氣，可以盛放氫氧化鈉溶液．
（1）生成二氧化硫，裝置內(nèi)氣壓增大，硫酸不易順利流下，可以用恒壓滴液漏斗添加硫酸；D中盛放氫氧化鈉溶液，吸收尾氣中二氧化硫；
（2）B裝置為安全瓶，可以防止倒吸與堵塞；
（3）由儀器結(jié)構(gòu)特征可知，儀器C為蒸餾燒瓶；C裝置中二氧化硫與甲酸鈉在堿性條件下反應得到Na2S2O4、二氧化碳與水；
（4）Na2S2O4在水中溶解度較大，在甲醇中溶解度較小，C中Na2S2O4主要以晶體形成析出，采用過濾方法分離互不相溶的固體與液態(tài)；乙醇與水溶液互溶，采取蒸餾方法分離回收；
（5）Na2S2O4在堿性環(huán)境中除去廢水中的CrO42-、得到+4價S的化合物，應生成Cr（OH）3與亞硫酸根．

解答 解：A裝置中利用硫酸與亞硫酸鈉制備二氧化硫，C裝置中二氧化硫與甲酸鈉在堿性條件下反應得到Na2S2O4，S元素化合價降低，則碳元素被氧化為二氧化碳，反應導致裝置內(nèi)氣壓減小，B裝置為安全瓶，可以防止倒吸與堵塞，剩余的二氧化硫在D裝置中吸收，防止污染空氣，可以盛放氫氧化鈉溶液．
（1）生成二氧化硫，裝置內(nèi)氣壓增大，硫酸不易順利流下，分液漏斗改為恒壓滴液漏斗添加硫酸更合適；D中盛放氫氧化鈉溶液，吸收尾氣中二氧化硫，
故答案為：恒壓滴液漏斗；NaOH溶液；
（2）B裝置為安全瓶，可以防止倒吸與堵塞，
故答案為：防倒吸、防堵塞；
（3）C裝置中二氧化硫與甲酸鈉在堿性條件下反應得到Na2S2O4、二氧化碳與水，反應方程式為：2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O，
故答案為：2SO2+HCOONa+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O；
（4）Na2S2O4在水中溶解度較大，在甲醇中溶解度較小，C中Na2S2O4主要以晶體形成析出，采用過濾方法分離互不相溶的固體與液態(tài)；乙醇與水溶液互溶，采取蒸餾方法分離回收，
故答案為：��；甲；
（5）Na2S2O4在堿性環(huán)境中除去廢水中的CrO42-、得到+4價S的化合物，應生成Cr（OH）3與亞硫酸根，反應離子方程式為：3S2O42-+2OH-+2CrO42-+2H2O=2Cr（OH）3↑+6SO32-，
故答案為：3S2O42-+2OH-+2CrO42-+2H2O=2Cr（OH）3↑+6SO32-．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗，關(guān)鍵是對原理的理解，涉及氧化還原反應、對裝置的分析評價、物質(zhì)的分離提純、化學儀器識別等，側(cè)重考查學生綜合運用知識解決問題能力，題目難度中等．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：填空題

6．乙酸正丁酯常用作香精，實驗室用冰醋酸和正丁醇制備乙酸正丁酯
Ⅰ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的制備        
試管中加少許入沸石、7.4 mL正丁醇和6.4 mL冰醋酸，再加入3～4滴濃硫酸，然后安裝好裝置，加熱使之反應．
Ⅱ．乙酸正丁酯粗產(chǎn)品的精制
將試管中的液體轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，用10 mL水洗滌，除去下層水層；有機層繼續(xù)用10 mL 10% Na2CO3洗滌至中性；再用10 mL 的水洗滌．
將酯層進行蒸餾．蒸餾收集乙酸正丁酯產(chǎn)品時，應將溫度控制在126.1℃左右．
Ⅲ．計算產(chǎn)率
稱量出制得的乙酸正丁酯的質(zhì)量為5.12 g．
已知：
物質(zhì)密度/g•cm-3沸點/℃溶解度/100g水
正丁醇0.810118.09
冰醋酸1.049118.1互溶
乙酸正丁酯0.882126.10.7
完成下列填空：
（1）如圖裝置中長導管有冷凝回流作用，它可以由分水回流裝置代替．分水回流裝置中回流下來的蒸氣冷凝液進入分水器，待分層后，有機層會自動流回到反應器中，將生成的水從分水器中放出去．
分水回流代替長導管回流，對乙酸正丁酯的合成有什么作用．可逆反應，水移離反應體系，平衡向生成酯的方向移動，產(chǎn)率提高
使用分水器裝置進行回流的可逆反應反應，一般應具備條件．有水生成，回流有機物位于水上層（反應溫度100℃左右）
（2）分水器在使用時須預先加水，使其水面低于分水器回流支管下沿3～5 mm的水．
預先加水的目的是．回流的有機物能及時返回反應體系
（3）反應時加熱有利于提高酯的產(chǎn)率，但溫度過高時酯的產(chǎn)率反而降低，其可能的原因是．乙酸、正丁醇大量揮發(fā)，發(fā)生副反應．
（4）水洗的目的是．除去水溶性雜質(zhì)堿洗的目的是．除去酸性雜質(zhì)測pH值的操作．pH試紙放在表而皿上，用蘸有待測溶液的玻璃棒點在試紙的中部，與比色卡對照讀取pH值．
（5）本次實驗乙酸正丁酯的產(chǎn)率．54.5%．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

7．某活動小組進行碳酸氫鈉的制備實驗．有關(guān)反應的化學方程式為：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3；NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl
（1）一位同學將二氧化碳氣體通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實驗裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫出）．試回答下列有關(guān)問題：

①實驗室制氨氣的化學方程式Ca（OH）2+2NH4Cl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NH3↑+CaCl2+2H2O．
②乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液，丁裝置中稀硫酸的作用是吸收未反應完的NH3．
③實驗結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是過濾（填分離操作的名稱），該操作所需要的玻璃儀器有：玻璃棒和漏斗、燒杯．
（2）碳酸氫鈉受熱所得固體12.28g 與足量的石灰水充分反應，所得沉淀經(jīng)洗滌、干燥．質(zhì)量為 12.00g，則所得固體中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為86.3%．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．工業(yè)上合成氨的流程示意圖如下：

回答下列問題：
（1）工業(yè)合成氨的原料是氮氣和氫氣．氮氣來源于空氣，從空氣中制取氮氣的方法是液化；氫氣來源與水和碳氫化合物，甲烷與水蒸氣反應制取氫氣的化學方程式為CH4+H2O（g）$\frac{\underline{催化劑}}{△}$CO+3H2．
（2）設備A中含有電加熱器、觸媒和熱交換器，設備A的名稱是合成塔．其中發(fā)生反應的化學方程式為N2+3H2$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH3．
（3）設備B的名稱是冷凝塔，其中進水口是a（填“a”或“b”）．
（4）設備C的作用是將液氨與未反應的原料氣分離．
（5）在原料氣制備過程中混有的CO能使催化劑中毒，欲除去原料氣中的CO，可通過如下反應實現(xiàn)：CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H＞0．為了提高該反應中CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是升高溫度（寫出一條即可）．

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

11．
己二酸 是一種工業(yè)上具有重要意義的有機二元酸，在化工生產(chǎn)、有機合成工業(yè)、醫(yī)藥、潤滑劑制造等方面都有重要作用，能夠發(fā)生成鹽反應、酯化反應等，并能與二元醇縮聚成高分子聚合物等，己二酸產(chǎn)量居所有二元羧酸中的第二位．實驗室合成己二酸的反應原理和實驗裝置示意圖如圖：

可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
物質(zhì)密度（20℃）熔點沸點溶解性相對分子質(zhì)量
環(huán)己醇0.962g/cm325.9℃160.8℃20℃時水中溶解度3.6g，可混溶于乙醇、苯100
乙二酸1.36g/cm3152℃337.5℃在水中的溶解度：15℃時，1.44g，25℃時2.3g，易溶于乙醇，不溶于苯146
實驗步驟如下；
I、在三口燒瓶中加入16mL 50%的硝酸（密度為1.31g/cm3），再加入1～2粒沸石，滴液漏斗中盛放有5.4mL環(huán)己醇．
II、水浴加熱三口燒瓶至50℃左右，移去水浴，緩慢滴加5～6滴環(huán)己醇，搖動三口燒瓶，觀察到有紅棕色氣體放出時再慢慢滴加剩下的環(huán)己醇，維持反應溫度在60℃～65℃之間．
III、當環(huán)己醇全部加入后，將混合物用80℃～90℃水浴加熱約10min（注意控制溫度），直至無紅棕色氣體生成為止．
IV、趁熱將反應液倒入燒杯中，放入冰水浴中冷卻，析出晶體后過濾、洗滌得粗產(chǎn)品．V、粗產(chǎn)品經(jīng)提純后稱重為5.7g．
請回答下列問題：
（1）儀器b的名稱為球形冷凝管（或冷凝管）．
（2）向三口燒瓶中滴加環(huán)己醇時，要控制好環(huán)己醇的滴入速率，防止反應過于劇烈導致溫度迅速上升，否則．可能造成較嚴重的后果，試列舉一條可能產(chǎn)生的后果：反應液暴沸沖出冷凝管；放熱過多可能引起爆炸，產(chǎn)生的二氧化氮氣體來不及被堿液吸收而外逸到空氣中．
（3）已知用NaOH溶液吸收尾氣時發(fā)生的相關(guān)反應方程式為：2NO2+2NaOH═NaNO2+NaNO3+H2O，NO+NO2+2NaOH═2NaNO2+H2O；如果改用純堿溶液吸收尾氣時也能發(fā)生類似反應，則相關(guān)反應方程式為：2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2、NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2．
（4）為了除去可能的雜質(zhì)和減少產(chǎn)品損失，可分別用冰水和苯洗滌晶體．
（5）粗產(chǎn)品可用重結(jié)晶 法提純（填實驗操作名稱）．本實驗所得到的己二酸產(chǎn)率為75%．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．聚合化鋁是一種新型、高效絮凝劑和凈水劑，其單體是液態(tài)的堿式氯化鋁Al2（OH）nCl6-n．本實驗采用鋁鹽溶液水解絮凝法制備堿式氯化鋁．其制備原料為分布廣、價格廉的高嶺土，化學組成為：Al2O3（25%～34%）、SiO2（40%～50%）、Fe2O3（0.5%～3.0%）以及少量雜質(zhì)和水分．已知氧化鋁有多種不同的結(jié)構(gòu)，化學性質(zhì)也有差異，且一定條件下可相互轉(zhuǎn)化；高嶺土中的氧化鋁難溶于酸．制備堿式氯化鋁的實驗流程如下：
根據(jù)流程圖回答下列問題：
（1）“煅燒”的目的是改變高嶺土的結(jié)構(gòu)，使其能溶于酸．
（2）配制質(zhì)量分數(shù)15%的鹽酸需要200ml30%的濃鹽酸（密度約為1.15g•cm-3）和230g蒸餾水，配制用到的儀器有燒杯、玻璃棒、量筒．
（3）“溶解”過程中發(fā)生反應的離子方程式為Al2O3+6H+=2Al3++3H2O、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O．
（4）加少量鋁粉的主要作用是除去溶液中的鐵離子．
（5）“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90～100℃，控制溫度的實驗方法是水浴．
（6）若溶解過程改為加入一定濃度的氫氧化鈉溶液，發(fā)生反應的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O、SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．中和熱是（　　）
A．酸和堿反應生成1mol水時所放出的熱
B．1mol酸和1mol堿反應生成鹽和水時所放出的熱
C．強酸稀溶液和強堿稀溶液反應生成1mol液態(tài)水時所放出的熱
D．稀Ba（OH）2和稀H2SO4完全反應生成1mol水時所放出的熱

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

5．某興趣小組模擬企業(yè)對含鉻廢水（Cr2O72-和Cr3+）處理流程如圖1．

已知：2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O
請回答：
（1）用離子方程式表示調(diào)節(jié)池里發(fā)生的反應Cr2O72-+14H++6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O．
（2）操作Ⅰ得到的殘渣的化學式為Fe（OH）3．
（3）①、操作Ⅲ調(diào)節(jié)pH時最適合作為調(diào)節(jié)劑的是B
A．4mol•L-1鹽酸       B．6mol•L-1硫酸     C．石灰乳             D．碳酸鈉
②、不選擇其它的原因是根據(jù)2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，以及實驗目的，應加入酸，促使平衡向正反應方向進行，故C、D錯誤；因為Cr2O72-具有強氧化性，能把Cl-氧化成Cl2，故選項A錯誤．
（4）為檢測處理后廢水中鉻的含量，取100mL處理后的樣品于錐形瓶中，用濃醋酸調(diào)節(jié)pH=5，并加入適量固體抗壞血酸，使Cr2O72-完全轉(zhuǎn)化為Cr3+，再用amol•L-1的EDTA（用H4Y表示）標準溶液進行滴定，其反應原理為：Cr2O72-→2Cr3+，Cr3++Y4-=CrY-
①滴定時采用圖2所示的側(cè)邊自動定零位滴定管，具有的優(yōu)點操作簡單、無視力誤差、計量精確．
②實驗消耗EDTA標準溶液b mL，則處理后廢液中含鉻濃度為520abmg•L-1（用含a、b的式子表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

6．常溫下，向濃度為0.1mol/L、體積為V L的氨水中逐滴加入一定濃度的鹽酸，用pH計測溶液的pH隨鹽酸的加入量而降低的滴定曲線，d點兩種溶液恰好完全反應．根據(jù)圖回答下列問題：
（1）該溫度時氨水的電離平衡常數(shù)K=10-5．
（2）比較b、c、d三點時的溶液中，水電離 的c（OH-）大小順序為d＞c＞b．
（3）滴定時，由b點到c點的過程中，下列各選項中數(shù)值保持不變的有BCD．
A．c（H+）•c（OH-）       B.$\frac{{c（{H^+}）}}{{c（O{H^-}）}}$      C.$\frac{{c（{H_4}^+）•c（O{H^-}）}}{{c（N{H_3}•{H_2}0）}}$     D..$\frac{c（N{H}_{3}．{H}_{2}O）．c（{H}^{+}）}{c（N{{H}_{4}}^{+}）}$
（4）根據(jù)以上滴定曲線判斷下列說法正確的是（溶液中N元素只存在NH4+和 NH3•H2O兩種形式）D．
A．點b所示溶液中：c（NH4+）+c（H+）=c（NH3•H2O）+c（OH-）
B．點 c所示溶液中：c（Cl-）=c（NH3•H2O）+c（NH4+）
C．點 d所示溶液中：c（Cl-）＞c（H+）＞c（NH4+）＞c（OH-）
D．滴定中可能有：c（NH3•H2O）＞c（NH4+）＞c（OH-）＞c（Cl-）＞c（H+）
（5）滴定過程中所用鹽酸的pH=1，d點之后若繼續(xù)加入鹽酸至圖象中的e點（此時不考慮NH4+水解的影響），則e點對應的橫坐標為$\frac{11V}{9}$．

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