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Na2S2O3•5H2O的裝置和部分操作步驟如下.
Ⅰ.打開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
消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL19.9919.9817.1320.03
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)).

分析 (1)①A裝置制備二氧化硫,Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水;
②不足通入二氧化硫,可以停止C中反應(yīng),用B裝置吸收A中多余的二氧化硫;
③Na2S2O3•5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,產(chǎn)品通過(guò)重結(jié)晶方法提純;
④吸收A中產(chǎn)生的多余SO2防止空氣污染;
(2)①Na2S2O3反應(yīng)完畢,再加入碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液,碘與淀粉變藍(lán)色;
②第3次實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與其它3次相差比較大,應(yīng)舍棄,1、2、4次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)液平均值為消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積,由方程式可知n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-)=2n(I2),進(jìn)而計(jì)算Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù).

解答 解:(1)①A裝置制備二氧化硫,Cu與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫與水,反應(yīng)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
②不足通入二氧化硫,可以停止C中反應(yīng),用B裝置吸收A中多余的二氧化硫,Ⅱ中“停止C中的反應(yīng)”的操作是:打開K2,關(guān)閉K1,
故答案為:打開K2,關(guān)閉K1;
③Na2S2O3•5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大,產(chǎn)品通過(guò)重結(jié)晶方法提純,
故答案為:重結(jié)晶;
④二氧化硫會(huì)污染空氣,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,
故答案為: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)①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,說(shuō)明Na2S2O3反應(yīng)完畢,滴定到達(dá)終點(diǎn),
故答案為: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;
②第3次實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積與其它3次相差比較大,應(yīng)舍棄,1、2、4次實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)液平均值為消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積,即消耗標(biāo)準(zhǔn)液體積為$\frac{(19.99+19.98+20.03)mL}{3}$=20mL,由2S2O32-+I2═S4O62-+2I-,可知5.5g樣品中n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-)=2n(I2)=2×0.02L×0.05mol/L×$\frac{100mL}{10mL}$=0.02mol,則m(Na2S2O3•5H2O)=0.02mol×248g/mol=4.96g,則Na2S2O3•5H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{4.96g}{5.5g}$×100%=90.2%,
故答案為:90.2%.

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案設(shè)計(jì),涉及對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的分析評(píng)價(jià)、物質(zhì)的分離提純、物質(zhì)含量測(cè)定、氧化還原反應(yīng)滴定,(2)中注意標(biāo)準(zhǔn)液體積的計(jì)算,難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.下列A~H八種物質(zhì)存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系(反應(yīng)條件、部分產(chǎn)物未標(biāo)出).已知A是酸式鹽,B能使品紅溶液褪色,G是紅棕色氣體,D和H是同一類物質(zhì).

試回答下列問題:
(1)寫出下列各物質(zhì)的化學(xué)式:ANH4HSO3、HHNO3
(2)按要求寫出下列反應(yīng)的有關(guān)方程式
①A→E反應(yīng)的離子方程式NH4++HSO3-+2OH-=NH3•H2O+SO32-+H2O;
②E→F 反應(yīng)的化學(xué)方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O;
(3)常溫下可以用鋁制容器盛裝濃D,是因?yàn)殇X能被濃硫酸鈍化,將鐵粉逐漸加入100ml濃H中直至過(guò)量,按先后順序?qū)懗鏊l(fā)生反應(yīng)的離子方程式:3NO3-+Fe+6H+═Fe3++3NO2↑+3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題

17.下列敘述中,不能用勒夏特列原理解釋的是( 。
A.合成氨需用鐵觸媒加快反應(yīng)速率
B.高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)
C.由H2、I2(g)、HI(g)氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
D.收集氯氣可用排飽和食鹽水法

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.聚合氯化鋁是新型、高效絮凝劑和凈水劑,其單體是液態(tài)堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n].工業(yè)上常采用鋁鹽溶液部分水解制備堿式氯化鋁,其工藝流程如下:

已知:高嶺土:Al2O3(25%~34%)、SiO2(40%~50%)、Fe2O3(0.5%~3.0%)及少量雜質(zhì)和水.Al3+以氫氧化物形式完全沉淀時(shí),溶液的pH為5.2.根據(jù)流程圖回答下列問題:
(1)寫出溶解過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式Al2O3+6H+=2Al3++3H2O;Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O.
(2)加適量鋁粉的主要目的是除去溶液中的鐵元素.
(3)溶液的pH需控制在4.2~4.5的原因是pH超過(guò)4.5,Al3+會(huì)形成Al(OH)3沉淀,pH低于4.2,Al3+水解程度很小,很難形成液態(tài)堿式氯化鋁[Al2(OH)nCl6-n].
(4)“蒸發(fā)濃縮”需保持溫度在90~100℃,控制該溫度的操作名稱是水浴加熱,寫出該過(guò)程反應(yīng)的化學(xué)方程式2AlCl3+nH2O═Al2(OH)nCl6-n+nHCl.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

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)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的名稱為蒸餾燒瓶.
寫出三頸瓶中發(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.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.氯酸鎂[Mg(ClO32]常用作催熟劑、除草劑等,實(shí)驗(yàn)室制備少量Mg(ClO32•6H2O的流程如下:

已知:①鹵塊主要成分為MgCl2•6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質(zhì).
②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)變化曲線如圖所示.
(1)過(guò)濾所需要的主要玻璃儀器有漏斗、玻璃棒、燒杯,加MgO后過(guò)濾所得濾渣的主要成分為BaSO4和Fe(OH)3
(2)加入BaCl2的目的是除去SO42-,如何檢驗(yàn)SO42-已沉淀完全?
答:靜置,取上層清液加入BaCl2,若無(wú)白色沉淀,則SO42-沉淀完全.
(3)加入NaClO3飽和溶液發(fā)生反應(yīng)為:MgCl2+2NaClO3═Mg(ClO32+2NaCl↓
再進(jìn)一步制取Mg(ClO32•6H2O的實(shí)驗(yàn)步驟依次為:
①蒸發(fā)結(jié)晶;②趁熱過(guò)濾;③冷卻結(jié)晶;④過(guò)濾、洗滌.
(4)產(chǎn)品中Mg(ClO32•6H2O含量的測(cè)定:
步驟1:準(zhǔn)確稱量3.50g產(chǎn)品配成100mL溶液.
步驟2:取10mL于錐形瓶中,加入10mL稀硫酸和20mL 1.000mol•L-1的FeSO4溶液,微熱.
步驟3:冷卻至室溫,用0.100mol•L-1 K2Cr2O7溶液滴定至終點(diǎn),此過(guò)程中反應(yīng)的離子方程式為:Cr2O72-+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O.
步驟4:將步驟2、3重復(fù)兩次,平均消耗K2Cr2O7溶液15.00mL.
①寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:ClO3-+6Fe2++6H+=6Fe3++Cl-+3H2O.
②產(chǎn)品中Mg(ClO32•6H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為78.3%.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

5.25℃時(shí),50mL0.10mol/L的醋酸中存在平衡:CH3COOH?CH3COO-+H+.若分別作如下改變,對(duì)上述平衡有何影響?
(1)加入少量0.10mol/L鹽酸,平衡將向向左移動(dòng)(填“向右移動(dòng)”、“向左移動(dòng)”或“不移動(dòng)”),溶液中C(H+)將增大(填“增大”、“減小”或“不變”).
(2)加入少量冰醋酸,平衡將向向右移動(dòng)(填“向右移動(dòng)”、“向左移動(dòng)”或“不移動(dòng)”),醋酸的電離程度將減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

2.有X、Y、Z、R四種短周期主族元素,Y、Z、R同周期.相關(guān)信息如下:
相關(guān)信息
X單質(zhì)為雙原子分子,在空氣中所占體積約為78%
Y含Y元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)為黃色
Z同周期元素中原子半徑最小
RR元素原子的最外層電子數(shù)是K層電子數(shù)的3倍
Ⅰ.(1)Z元素在周期表的位置是第三周期第ⅦA族,Y、Z、R簡(jiǎn)單離子的半徑從大到小的順序是S2->Cl->Na+(用離子符號(hào)表示);
(2)由X、Z兩種元素組成的化合物甲,常溫下為易揮發(fā)的淡黃色液體,甲分子構(gòu)型為三角錐形,且分子里X、Z兩種原子最外層均達(dá)到8個(gè)電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu).甲遇水可形成一種常見的漂白性物質(zhì).則甲的結(jié)構(gòu)式為;
(3)化合物乙(Y2R)溶液在空氣中長(zhǎng)期放置,與氧氣反應(yīng)會(huì)生成與過(guò)氧化鈉的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似的物質(zhì)Y2R2,其溶液顯黃色.則Y2R2的電子式為,寫出乙溶液在空氣中變質(zhì)生成Y2R2的化學(xué)方程式4Na2S+O2+2H2O═4NaOH+2Na2S2
Ⅱ.元素X與氫可形成多種化合物,如丙、丁、戊.
(4)丙為一元弱酸,酸性與醋酸類似,對(duì)熱十分穩(wěn)定但受撞擊就爆炸.8.6 g 丙爆炸分生成H2和6.72L(標(biāo)況下)X2,寫出其爆炸的化學(xué)方程式2HN3=3N2+H2
(5)丁為離子化合物,遇水反應(yīng)生成H2和氣體戊,標(biāo)況下戊的密度為0.76g•L-1則物質(zhì)丁的化學(xué)式為H4H
Ⅲ.Z 的鐵的化合物 FeZ3.在溶液中分三步水解:
Fe3++H2O?Fe(OH)2++H+K1
Fe(OH)2++H2O?Fe(OH)2++H+K2
Fe(OH)++H2O?Fe(OH)3+H+K3
以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù) K1、K2、K3 由大到小的順序是K1>K2>K3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.某羧酸酯的分子式為C57H104O6,1mol該酯完全水解可得到1mol甘油[HOCH2CH(OH)CH2OH]和3mol羧酸.該羧酸的分子式為( 。
A.C18H34O2B.C17H32O2C.C18H36O2D.C16H32O2

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