14.Na2S2O3可做分析試劑.它易溶于水,遇酸易分解.某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
【實(shí)驗(yàn)一】Na2S2O3•5H2O的制備
Ⅰ實(shí)驗(yàn)原理:Na2SO3(aq)+S(s)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)
Ⅱ?qū)嶒?yàn)裝置:如圖1所示,有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示:
Ⅲ實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)檢查裝置氣密性,按圖1所示加入試劑,其中裝置B和D中加的是NaOH溶液,裝置 C中的硫粉應(yīng)事先研細(xì)并用乙醇潤濕,否則會影響降低反應(yīng)速率.
(2)打開K1、關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱,燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.C中混合液被氣流攪動,反應(yīng)一段時(shí)間后,硫粉的量逐漸減少.
(3)當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí),打開K2、關(guān)閉K1并停止加熱.采取該措施的理由是防止SO2過量,溶液呈現(xiàn)酸性,導(dǎo)致生成的Na2S2O3分解.
(4)將C中的混合液過濾,將濾液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干,可得粗產(chǎn)品Na2S2O3•5H2O.
IV 產(chǎn)品檢測:
(5)粗產(chǎn)品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì),利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),檢測產(chǎn)品中是否存在Na2SO4,簡要說明實(shí)驗(yàn)操作,現(xiàn)象和結(jié)論:取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層清液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì).
供選擇的試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【實(shí)驗(yàn)二】自來水中余氯的測定
含氯消毒劑給自來水消毒后有余氯.測定自來水中余氯含量的方案如下:在250ml碘量瓶中(或具塞錐形瓶中)放置0.5g碘化鉀,加10ml稀硫酸,準(zhǔn)確量取流動水樣100ml(打開自來水龍頭,待水流數(shù)十秒后再取水樣)置于碘量瓶,迅速塞上塞搖動,見水樣呈淡黃色,加1ml淀粉溶液變藍(lán),則說明水樣中有余氯.再以C mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定,至溶液藍(lán)色消失呈無色透明溶液,記下硫代硫酸鈉溶液的體積.
(已知:滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為I2+2Na2SO3═2NaI+Na2S4O6
(6)若該自來水是以漂白粉消毒,能說明水樣中有余氯的反應(yīng)離子方程式為ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O.
(7)按上述方案實(shí)驗(yàn),消耗標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液V mL,該次實(shí)驗(yàn)測得自來水樣品中余氯量(以游離Cl2計(jì)算)為355CVmg•L-1.在上述實(shí)驗(yàn)過程中,若“塞上塞搖動”動作不夠迅速,則測得結(jié)果偏高(填“偏高”“偏低”或“不變”).

分析 (1)B和D是為了吸收多余的二氧化硫,可以用NaOH溶液吸收;把硫研細(xì),增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,S微溶于酒精,所以C中的硫粉應(yīng)事先研細(xì)并用乙醇潤濕,否則會降低反應(yīng)速率;
(2)燒瓶內(nèi)銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫氣體和水,據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;
(3)防止SO2過量,溶液呈現(xiàn)酸性,導(dǎo)致生成的Na2S2O3分解;
(4)從濾液中獲得Na2S2O3•5H2O時(shí),不能直接加熱蒸干,否則無法獲得Na2S2O3•5H2O,需要通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶的操作方法;
(5)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,再利用氯化鋇溶液檢驗(yàn)是否含有了酸根離子;
(6)漂白粉的有效成分是次氯酸根,次氯酸根檢驗(yàn)強(qiáng)氧化性,可以將碘離子氧化得碘單質(zhì),自身被還原為氯離子;
(7)根據(jù)Cl2~I(xiàn)2~2Na2S2O3計(jì)算余氯量,動作不迅速,空氣中的氧氣在酸性條件下可把碘離子氧化生成單質(zhì)碘,消耗硫代硫酸鈉的體積會增大.

解答 解:(1)B和D是為了吸收多余的二氧化硫,所以裝的是NaOH溶液;把硫研細(xì),增大接觸面積,加快反應(yīng)速率,S微溶于酒精,所以C中的硫粉應(yīng)事先研細(xì)并用乙醇潤濕,否則會降低反應(yīng)速率,
故答案為:NaOH溶液;降低反應(yīng)速率;
(2)打開K1、關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱,燒瓶內(nèi)生成二氧化硫氣體,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(3)SO2過量,溶液呈現(xiàn)酸性,導(dǎo)致生成的Na2S2O3分解,
故答案為:防止SO2過量,溶液呈現(xiàn)酸性,導(dǎo)致生成的Na2S2O3分解;
(4)從濾液中獲得Na2S2O3•5H2O,不能直接蒸干,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干等操作,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶;
(5)檢驗(yàn)樣品中是否含有硫酸鈉的方案為:取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層清液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì),
故答案為:取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層清液(或過濾,取濾液),滴加BaCl2溶液,若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì);
(6)漂白粉的有效成分是次氯酸根,次氯酸根檢驗(yàn)強(qiáng)氧化性,可以將碘離子氧化得碘單質(zhì),自身被還原為氯離子,反應(yīng)離子方程式為:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O,
故答案為:ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O;
(7)根據(jù)Cl2~I(xiàn)2~2Na2S2O3,可知n(Cl2)=$\frac{1}{2}$n(Na2S2O3)=$\frac{1}{2}$×V×10-3L×Cmol/L,氯氣質(zhì)量為=$\frac{1}{2}$×V×10-3L×Cmol/L×71g/mol=3.55VC×10-2g=35.5VC mg,故余氯量(以游離Cl2計(jì)算)為 $\frac{35.5VCmg}{0.1L}$=355VC mg/L;
動作不迅速,空氣中的氧氣在酸性條件下可把碘離子氧化生成單質(zhì)碘,消耗硫代硫酸鈉的體積會增大,所以結(jié)果偏高,
故答案為:355VC;偏高.

點(diǎn)評 本題考查制備方案的設(shè)計(jì),題目難度中等,涉及對操作的分析評價(jià)、尾氣吸收、方程式的書寫、離子的檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等知識,明確實(shí)驗(yàn)原理為解答關(guān)鍵,試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng),充分考查了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.已知三角錐形分子E和直線形分子G反應(yīng),生成兩種直線形分子L和M(組成E、G、L、M分子的元素原子序數(shù)均小于10)如圖

回答下列問題:
(1)M的電子式
(2)E是由極性鍵構(gòu)成的極性分子(填“極性”或“非極性”).
(3)組成G的元素在周期表中的位置第二周期第ⅦA族.
(4)上述反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3:2.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.(1)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O,電池中有一極的電極反應(yīng)式為2O2十4H2O+8e-═8OH-,這個(gè)電極是燃料電池的正極(填“正極”或“負(fù)極”),另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為:CH4+10OH--8e-═CO+7H2O.
(2)隨著電池不斷放電,電解質(zhì)溶液的堿性減小(填“增大”、“減小”或“不變”).
(3)通常情況下,甲烷燃料電池的能量利用率大于(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃燒的能量利用率.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.在一定條件下,可與苯發(fā)生反應(yīng)的是( 。
A.酸性高錳酸鉀溶液B.溴水
C.濃硫酸和濃硝酸的混合物D.氯化氫

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列氣體對呼吸道有刺激作用的是( 。
A.O2B.N2C.CO2D.NH3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.物質(zhì)名稱中的“水”通常有三種含義:①表示水這種物質(zhì);②表示水溶液;③表示處于液態(tài).下列物質(zhì)名稱中的“水”,不屬于以上三種含義的是(  )
A.蒸餾水B.糖水C.水銀D.水晶

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.研究小組模擬海水提溴的過程:“氧化-富集-提純”,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn).回答以下問題:
(1)水浴是熱水。ㄌ睢盁崴 被颉袄渌 保;裝置3盛裝的物質(zhì)是氫氧化鈉;實(shí)驗(yàn)過程中做氧化劑的物質(zhì)是Cl2和Br2;裝置1的作用是富集溴和將Br2吹出.
(2)裝置2中的SO2完全反應(yīng)后,溶液中主要離子濃度大小順序是C(H+)>C(Br-)>C(SO42-).
(3)從裝置2中分離溴的實(shí)驗(yàn)步驟是拆除裝置、選擇萃取劑、萃取、蒸餾.
(4)裝置2吸收劑如果改為Na2C03或Na0H溶液,則氯氣改為硫酸.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.實(shí)驗(yàn)室配制500mL 0.5mol•L-1的NaCl溶液,有如下操作步驟:
①把稱量好的NaCl晶體放人小燒杯中,加適量蒸餾水溶解;
②把①所得溶液小心轉(zhuǎn)人500mL容量瓶中;
③繼續(xù)向容量瓶中加蒸餾水至液面距離刻度l~2cm處,改用膠頭滴管小心滴加蒸餾水至溶液凹液面底部,與刻度線相切;
④用少量蒸餾水洗滌燒杯和玻璃棒2-3次,每次洗滌的液體都小心轉(zhuǎn)入容量瓶,并輕輕搖勻;
⑤將容量瓶塞緊,充分搖勻.
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確順序?yàn)椋ㄌ钚蛱枺佗冖堍邰荩?br />(2)實(shí)驗(yàn)中就稱取NaCl晶體的質(zhì)量是14.6g;
(3)步驟④中玻璃棒的作用是什么?引流、防止液滴飛濺.
(4)若出現(xiàn)如下情況,對所配溶液濃度將有何影響?(填“偏高”、“偏低”、“無影響”)
A、定容時(shí)俯視偏高;B、加蒸餾水時(shí)不慎超過了刻度偏低;
(5)若定容時(shí)蒸餾水時(shí)不慎超過了刻度線,應(yīng)如何處理?需重新配制溶液.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.元素周期表反映了元素性質(zhì)的周期性變化規(guī)律.請根據(jù)短周期元素在周期表中的位置、結(jié)構(gòu)和相關(guān)性質(zhì),回答下列問題:
(1)第VIA族元素形成的氣態(tài)氫化物中沸點(diǎn)最高的是H2O(用分子式表示),原因是H2O分子間可以形成氫鍵,該分子的空間構(gòu)型為V形.
(2)第二周期元素中,除Be、B、Ne三種元素外,其他元素的氫化物沸點(diǎn)如表1所示,其中E的化學(xué)式為CH4;第三周期元素單質(zhì)的熔點(diǎn)(℃)變化如圖a所示,其中h的元素符號為Si.                (表1)
氫化物ABHFDE
沸點(diǎn)/℃131710019.5-33.35-164
(3)第二、第三周期的某些元素能形成單質(zhì)甲和化合物乙,它們具有圖b所示的結(jié)構(gòu)單元,甲和乙的晶體類型相同,甲的某種同素異形體與乙在高溫時(shí)能發(fā)生置換反應(yīng)生成h的單質(zhì)和CO.若該反應(yīng)生成的h的單質(zhì)含有1mol共價(jià)鍵,則參加反應(yīng)的乙的質(zhì)量為30g.
(4)碳元素的某種單質(zhì)具有平面層狀結(jié)構(gòu),該單質(zhì)的名稱為石墨;同一層中的原子構(gòu)成許多的正六邊形,單質(zhì)與熔融的鉀相互作用,形成某種青銅色的物質(zhì)(其中的元素鉀用“●”表示),原子分布如圖c所示,該物質(zhì)的化學(xué)式為KC8

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案