Question

6．食鹽是一種重要的化工原料．
（1）從海水中提取的食鹽可稱為海鹽，生產(chǎn)中先將海水引入鹽田中進(jìn)行曬鹽，“曬鹽”的原理類似于實(shí)驗(yàn)室中的蒸發(fā)．
（2）“曬鹽”得到的是含有Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等離子的粗鹽，某化工廠以粗鹽為原料生產(chǎn)食品增白劑焦亞硫酸鈉（可溶于水的無色溶液，化學(xué)式為Na₂S₂O₅的工藝流程如下_：
①若提純中先加入試劑A后加入B，則A、B分別是Ba（OH）₂、Na₂CO₃，進(jìn)人反應(yīng)池I中的溶液內(nèi)含有過量的B，不將過量的B除去的原因是CO₃^2-可轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，NH₃、CO₂通入的順序是先通入NH₃，后通入CO₂．
②硫鐵礦在送入沸騰爐前會(huì)進(jìn)行粉碎，粉碎的好處是增大單位質(zhì)量的固體表面積，提高反應(yīng)速率與原料的利用率，操作X的內(nèi)容是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾及洗滌、干燥．
③反應(yīng)池I中的離子方程式為Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄⁺，反應(yīng)池Ⅱ中的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+CO₂．
（3）為測(cè)定所制得的焦亞硫酸鈉的純度（a），化驗(yàn)員準(zhǔn)確稱取10.0000g產(chǎn)品，然后配成500ml溶液，再準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液放入錐形瓶中，再用0.1000mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定，滴定中共消耗VmL標(biāo)準(zhǔn)狀況溶液．
①滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是溶液由無色被淺紫色且30s內(nèi)無變化；
②列出計(jì)算純度a的計(jì)算式4.75V%．

Answer 1

分析 （1）先將海水引入鹽田中，然后利用日光照射蒸發(fā)、結(jié)晶析出NaCl；
（2）用適量的氫氧化鋇溶液除去Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，再加入碳酸鈉溶液除去Ca²⁺、Ba²⁺，過量的碳酸根在后面的反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，由于氨氣易溶于水而二氧化碳在水中溶解度較大，應(yīng)先通入氨氣得到堿性溶液，再通入二氧化碳，由于碳酸氫鈉溶解度較小，反應(yīng)池I中會(huì)析出碳酸氫鈉晶體，加熱分解得到碳酸鈉，鐵礦石燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)池II中碳酸鈉、二氧化硫作用生成Na₂S₂O₅，Na₂S₂O₅是可溶性鹽，從其溶液中獲得晶體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌；
（3）①滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液的紫色不褪去；
②Na₂S₂O₅中S為+4價(jià)，被氧化為SO₄^2-，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得：5Na₂S₂O₅～4KMnO₄，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算Na₂S₂O₅的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品純度．

解答 解：（1）從海水中提取的食鹽可稱為海鹽，先將海水引入鹽田中，然后利用日光照射蒸發(fā)、結(jié)晶析出NaCl，
故答案為：鹽田；蒸發(fā)；
（2）用適量的氫氧化鋇溶液除去Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-，再加入碳酸鈉溶液除去Ca²⁺、Ba²⁺，過量的碳酸根在后面的反應(yīng)中轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，由于氨氣易溶于水而二氧化碳在水中溶解度較大，應(yīng)先通入氨氣得到堿性溶液，再通入二氧化碳，由于碳酸氫鈉溶解度較小，反應(yīng)池I中會(huì)析出碳酸氫鈉晶體，加熱分解得到碳酸鈉，鐵礦石燃燒生成二氧化硫，反應(yīng)池II中碳酸鈉、二氧化硫作用生成Na₂S₂O₅，Na₂S₂O₅是可溶性鹽，從其溶液中獲得晶體的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌．
①若提純中先加入試劑A后加入B，則A、B分別是Ba（OH）₂、Na₂CO₃，進(jìn)人反應(yīng)池I中的溶液內(nèi)含有過量的B，不將過量的B除去的原因是：CO₃^2-可轉(zhuǎn)化為HCO₃^-，NH₃、CO₂通入的順序是：先通入NH₃，后通入CO₂，
故答案為：Ba（OH）₂、Na₂CO₃；CO₃^2-可轉(zhuǎn)化為HCO₃^-；先通入NH₃，后通入CO₂；
②硫鐵礦在送入沸騰爐前會(huì)進(jìn)行粉碎，粉碎的好處是：增大單位質(zhì)量的固體表面積，提高反應(yīng)速率與原料的利用率，操作X的內(nèi)容是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾及洗滌、干燥，
故答案為：增大單位質(zhì)量的固體表面積，提高反應(yīng)速率與原料的利用率；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；
③反應(yīng)池I中的離子方程式為：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄⁺，反應(yīng)池Ⅱ中的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+CO₂，
故答案為：Na⁺+NH₃+CO₂+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄⁺；Na₂CO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+CO₂；
（3）①滴定終點(diǎn)時(shí)，加入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液的紫色不褪去，溶液由無色被淺紫色且30s內(nèi)無變化，
故答案為：溶液由無色被淺紫色且30s內(nèi)無變化；
②Na₂S₂O₅中S為+4價(jià)，被氧化為SO₄^2-，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可得：5Na₂S₂O₅～4KMnO₄，25 mLNa₂S₂O₅溶液中n（Na₂S₂O₅）=$\frac{5}{4}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{4}$×V×10^-3 L×0.1000mol/L=1.25V×10^-4 mol，故Na₂S₂O₅的純度為：$\frac{500mL}{25mL}$×1.25V×10^-4 mol×190g/mol÷10g=4.75V%，
故答案為：4.75V%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)準(zhǔn)備工藝流程圖，涉及海水曬鹽、粗鹽的提純、侯德邦制堿法、物質(zhì)含量測(cè)定、氧化還原反應(yīng)滴定等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查．