(16分)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。
Ⅰ.制備Na2S2O3·5H2O
反應原理:Na2SO3(aq)+S(s)Na2S2O3(aq)
實驗步驟:
①稱取20 g Na2SO3加入圓底燒瓶中,再加入80 mL蒸餾水。另取4 g研細的硫粉,用3 mL乙醇潤濕,加入上述溶液中。
②安裝實驗裝置(如圖所示,部分夾持裝置略去),水浴加熱,微沸60 min。
③趁熱過濾,將濾液水浴加熱濃縮,冷卻析出Na2S2O3·5H2O,經過濾、洗滌、干燥,得到產品。
回答問題:
(1)硫粉在反應前用乙醇潤濕的目的是__________________________。
(2)儀器a的名稱是________,其作用是____________________。
(3)產品中除了有未反應的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質是______________,檢驗是否存在該雜質的方法是____________________________。該實驗一般控制在堿性環(huán)境下進行,否則產品發(fā)黃,用離子反應方程式表示其原因:_____________________________。
Ⅱ.測定產率
將所得產品配成500ml溶液,取該溶液20ml,以淀粉作指示劑,用0.100 0 mol·L-1碘的標準溶液滴定。反應原理為2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
(5)滴定至終點時,溶液顏色的變化:____________________。
(6)滴定起始和終點的液面位置如圖,則消耗碘的標準溶液體積為______mL,則該實驗的產率為_____。(保留三位有效數據)
Ⅲ.Na2S2O3的應用
(7)Na2S2O3還原性較強,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脫氯劑,該反應的離子方程式為_______________________________________。
(1)促進硫粉溶解或使硫粉易于分散到溶液中或增大硫粉與亞硫酸鈉的接觸面積(1分)
(2)球形冷凝管或冷凝管(1分) 冷凝回流(1分)
(3)Na2SO4(1分) 取少量產品溶于過量鹽酸,過濾,向濾液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產品中含有Na2SO4(2分)
(4)S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O(2分) (5) 溶液由無色變藍色,且半分鐘不變色(2分)
(6)18.10(2分) 72.4% (2分) (7) S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+(2分)
【解析】
試題分析:(1)硫是固體,為增大固體反應物的接觸面積,增大反應速率,可以用乙醇濕潤硫粉,即硫粉在反應前用乙醇潤濕的目的是促進硫粉溶解或使硫粉易于分散到溶液中或增大硫粉與亞硫酸鈉的接觸面積。
(2)根據儀器的構造可知,儀器a的名稱是球形冷凝管或冷凝管。由于乙醇易揮發(fā),乙醇其作用是冷凝回流。
(3)由于亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉,乙醇產品中除了有未反應的Na2SO3外,最可能存在的無機雜質是Na2SO4。檢驗硫酸鈉可以通過檢驗硫酸根離子來完成,即檢驗是否存在該雜質的方法是取少量產品溶于過量鹽酸,過濾,向濾液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,則產品中含有Na2SO4。由于硫代硫酸鈉在酸性溶液中易發(fā)生自身的氧化還原反應產生SO2、S和水,因此產品發(fā)黃,反應的離子反應方程式為S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。
Ⅱ.(5)碘遇淀粉顯藍色,則滴定至終點時,溶液顏色的變化為溶液由無色變藍色,且半分鐘不變色。
(6)根據滴定管中液面可知,滴定前讀數0.00ml,滴定后的讀數數18.10ml,所以消耗碘的標準溶液體積為18.10mL。根據方程式可知硫代硫酸鈉的質量是=22.444g。4g硫需要亞硫酸鈉的質量是
,這說明亞硫酸鈉過量,則理論上應該生成硫代硫酸鈉晶體的質量是
,則該實驗的產率為
。
Ⅲ.Na2S2O3的應用
(7)Na2S2O3還原性較強,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,常用作脫氯劑,則根據電子得失守恒和原子守恒可知該反應的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。
考點:考查物質制備實驗方案設計與探究
科目:高中化學 來源:2014-2015陜西岐山縣高一上學期期末質量檢測化學試卷(解析版) 題型:填空題
(6分)按要求寫出下列反應的化學方程式:
①將一小塊鈉投入水中: 。
②氫氧化鋁與氫氧化鈉溶液反應: 。
③過氧化鈉與水反應: 。
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年遼寧省丹東五校協(xié)作體高三上學期期末考試理綜化學試卷(解析版) 題型:填空題
(14分)鈉和鉀是活潑的堿金屬元素,鈉和鉀及其化合物在生產和生活中有廣泛應用。
(1)將0.0lmol下列物質①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl分別加入100mL蒸餾水中,恢復至室溫,所得溶液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計) ;
(2)NH3與NaClO反應可得到肼(N2H4),該反應的化學方程式為 ;
肼一空氣燃料電池是一種堿性燃料電池,電解質溶液是20%—30%的KOH溶液。該電池放電時其負極的電極反應式是__ __;
(3)疊氮化鈉(NaN3)受撞擊完全分解產生鈉和氮氣,故可應用于汽車安全氣囊。請寫出其反應的化學方程式__ __;
(4)現(xiàn)有一Na2CO3和NaHCO3的混合物樣品,取ag該混合物充分加熱,減重bg則該混合物樣品中Na2CO3的質量分數是 ;
(5)鈉一鉀合金可在核反應堆中用作熱交換液。5.05g鈉一鉀合金溶于200mL水生成0.075mol氫氣。則該溶液中氫氧根離子的物質的量濃度是 ;(忽略溶液體積變化)。計算并確定該鈉一鉀合金的化學式為 (列出計算過程)
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年遼寧省丹東五校協(xié)作體高三上學期期末考試理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題
化學與科學、技術、社會、環(huán)境密切相關,下列有關說法正確的是
A.鍋爐水垢中的硫酸鈣可用碳酸鈉溶液處理,使之轉化為碳酸鈣,再用酸除去
B.日本福島核電站爆炸時釋放的兩種放射性核素13153I與13755Cs的中子數相等
C.鋁合金的大量使用歸功于人們能使用焦炭等還原劑從氧化鋁中獲得鋁
D.海水淡化可以解決淡水供應危機,向海水中加入明礬可以使海水淡化
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江西省景德鎮(zhèn)市高三第二次質檢理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題
某溫度時,BaSO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。下列說法錯誤的是
A. 通過加水稀釋可以使溶液由b點變到a點
B. 加入適量BaCl2(固體) 可以使溶液由d點變到c點
C. d點無BaSO4沉淀生成
D. a點對應的Ksp等于c點對應的Ksp
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江蘇省鎮(zhèn)江市高三第一學期期末調研測試化學試卷(解析版) 題型:填空題
(12分)過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)俗稱固體雙氧水,是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑。某興趣小組制備過碳酸鈉的制備流程如下:
(注:BC-1、BC-2均為穩(wěn)定劑,其中BC-1是由異丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成)
(1)結晶過程中加入氯化鈉、攪拌,作用是 。
(2)加入BC-2穩(wěn)定劑與工業(yè)純堿中含有的Fe3+ 雜質生成穩(wěn)定的配合物的目的是 。
(3)洗滌抽濾產品,應選用合適的洗滌試劑是 (填寫序號)。
A.飽和氯化鈉溶液 B.水 C.異丙醇 D.碳酸鈉飽和溶液
(4)工業(yè)上常以活性氧的質量分數[ω(活性氧)=16 n(H2O2) / m(樣品) ×100﹪]來衡量過碳酸鈉產品的優(yōu)劣,ω≥13﹪為優(yōu)等品,F(xiàn)將0.2000g某廠家生產的過碳酸鈉樣品(所含雜質不參與后面的反應)溶于水配成溶液,加入適量稀硫酸酸化,再加入足量KI,搖勻后靜置于暗處,充分反應后加入少量淀粉試劑,用0.1000mol/LNa2S2O3溶液滴定到終點,消耗Na2S2O3溶液33.00mL。(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),通過計算判斷樣品是否為優(yōu)等品(寫出計算過程)。
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年江蘇省鎮(zhèn)江市高三第一學期期末調研測試化學試卷(解析版) 題型:選擇題
化學與生活、生產和環(huán)境等社會實際密切相關。下列說法正確的是
A.處理廢水時加入明礬作為消毒劑可以除去水中的雜質
B.利用銅、鍶、鋇等金屬化合物的焰色反應制造節(jié)日煙花
C.高純硅廣泛應用于太陽能電池、計算機芯片和光導纖維
D.PM2.5含有的鉛、鎘、鉻、釩、砷等元素均為對人體有害的金屬元素
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科目:高中化學 來源:2014-2015學年湖北省荊州市部分縣市高三上學期期末統(tǒng)考理綜化學試卷(解析版) 題型:選擇題
某澄清透明溶液中只可能含有①Al3+,②Mg2+,③Fe3+,④Fe2+,⑤H+,⑥CO32-, ⑦NO3- 中的幾種,向該溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量,生成沉淀的質量與NaOH的物質的量的關系如圖所示。則該溶液中一定含有的離子是
A.②⑤⑥⑦ B.②③⑤⑦
C.①②③⑥⑦ D.①②③④⑤⑦
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