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        1. 【題目】保險粉(Na2S2O4)廣泛應用于造紙、印染、環(huán)保、醫(yī)藥等行業(yè)。該物質具有強還原性,在空氣中易被氧化,受熱易分解,在堿性條件下比較穩(wěn)定,易溶于水、不溶于乙醇。保險粉可以通過 NaHSO3NaBH4反應制取。請按要求回答下列問題:

          INaHSO3溶液的制備

          (1)上圖儀器a的名稱___________;裝置C中反應后溶液pH=4.1,則發(fā)生反應的化學方程式為___________。

          II.保險粉的制備

          打開下圖(部分裝置已省略)中活塞K1通入氮氣,一段時間后,關閉K1,打開恒壓滴液漏斗活塞向裝置E中滴入堿性NaBH4溶液,在30-40℃下充分反應。向反應后的溶液中加入乙醇,經(jīng)冷卻結晶、過濾得到Na2S2O4·2H2O晶體,再用乙醇洗滌、真空烘干脫去晶體結晶水得到保險粉。

          (2)反應產(chǎn)物中有NaBO2,無氣體。寫出E中發(fā)生反應的化學方程式___________。

          (3)通入氮氣的作用是______________________

          (4)使用乙醇洗滌Na2S2O4·2H2O晶體的優(yōu)點:______________________。

          (5)對裝置E的加熱方式最好采用______________________。

          Ⅲ.保險粉的純度測定

          (6)稱取2.0g Na2S2O4樣品溶于冷水配成200mL溶液,取出25.00mL該溶液于錐形瓶中,用0.10mol/L堿性K3[Fe(CN)6]標準溶液滴定,原理為:4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2O,用亞甲基藍為指示劑,達到滴定終點時消耗標準溶液24.00mL,則樣品中Na2S2O4的質量分數(shù)為___________(雜質不參與反應)(計算結果精確至0.1%)。

          【答案】三頸燒瓶 2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2 NaBH4+8NaHSO3NaBO2+4Na2S2O4+6H2O 將裝置E中空氣趕出,防止NaHSO3 (Na2S2O4)被氧化 減少保險粉的溶解損失(并有利于干燥) 水浴加熱 83.5%

          【解析】

          I.在燒瓶中H2SO4Na2SO3發(fā)生復分解反應制取SO2氣體,產(chǎn)生的氣體通過安全瓶后進入到三頸燒瓶中,與NaOHNa2CO3溶液發(fā)生反應制取得到NaHSO3;SO2是大氣污染物,在排放前要用NaOH溶液進行尾氣處理;

          II.將上述制得的NaHSO3放入三頸燒瓶E中,與恒壓滴液漏斗中加入的NaBH4發(fā)生反應產(chǎn)生NaBO2、Na2S2O4及水,為防止空氣將NaHSO3 或制取得到Na2S2O4氧化,在反應前先向裝置中通入N2或惰性氣體;為使反應溫度在30-40℃下進行,可利用水浴加熱的溫度便于控制及受熱均勻的特點,進行水浴加熱;為減小洗滌Na2S2O4·2H2O晶體時造成的損失,可用無水乙醇進行洗滌;

          III. 用亞甲基藍為指示劑,根據(jù)反應4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2OK3[Fe(CN)6]Na2S2O4的物質的量關系,計算出Na2S2O4的質量,再根據(jù)物質的含量計算方法得到樣品中Na2S2O4的質量分數(shù)。

          (1)根據(jù)上圖儀器a的結構可知a儀器的名稱是三頸燒瓶;A裝置產(chǎn)生的SO2氣體在C中與容器中的NaOHNa2CO3發(fā)生反應,反應后溶液pH=4.1<7,溶液顯酸性,說明得到的是NaHSO3,則發(fā)生反應的化學方程式為2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2;

          (2)在裝置E中,NaHSO3與由恒壓滴液漏斗中加入的NaBH4發(fā)生反應產(chǎn)生NaBO2、Na2S2O4及水,根據(jù)電子守恒、原子守恒,可得E中發(fā)生反應的化學方程式為:NaBH4+8NaHSO3 NaBO2+4Na2S2O4+6H2O;

          (3)在裝置內的空氣中含有的氧氣具有氧化性,容易將反應物NaHSO3氧化,也容易將反應產(chǎn)生的Na2S2O4氧化,所以為防止發(fā)生氧化反應,要先通入N2,將裝置內的空氣排出,因此通入氮氣的作用是將裝置E中空氣趕出,防止NaHSO3 (Na2S2O4)被氧化;

          (4)從溶液中析出的Na2S2O4·2H2O晶體表面有雜質離子,為將雜質洗去,同時降低物質由于洗滌溶解晶體造成的損失,同時便于晶體的干燥,要使用乙醇洗滌Na2S2O4·2H2O;

          (5)在裝置E中發(fā)生反應NaBH4+8NaHSO3 NaBO2+4Na2S2O4+6H2O,溫度在30-40℃下進行,溫度低于水的沸點100℃,為便于控制溫度及水浴加熱具有受熱均勻的特點,可采用水浴加熱的方式;

          (6)根據(jù)4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2O可知n(Na2S2O4)=n(K3[Fe(CN)6])=×0.10mol/L×0.024L×=9.6×10-3mol,m(Na2S2O4)= n(Na2S2O4)×M=9.6×10-3mol×174g/mol=1.6704g,則樣品中Na/span>2S2O4的質量分數(shù)為(1.6704g÷2.0g)×100%=83.5%

          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】下列生產(chǎn)或實驗事實引出的相應結論不正確的是(  )

          選項

          事實

          結論

          A

          工業(yè)制硫酸中,在礦石處理階段,將礦石粉碎再煅燒

          增大反應物的接觸面積,加快化學反應速率

          B

          A、B兩支試管中分別加入等體積5%H2O2,在B試管中加入MnO2,B試管中產(chǎn)生氣泡快

          當其他條件不變時,催化劑可以改變化學反應速率

          C

          其他條件相同,Na2S2O3溶液和H2SO4溶液反應,升高溶液的溫度,析出硫沉淀所需時間變短

          當其他條件不變時,升高反應溫度,化學反應速率加快

          D

          一定條件下:H2(g)+I2(g) 2HI(g)達到反應平衡,縮小體積顏色加深

          c(I2)增大,I2物質的量增多

          A. A B. B C. C D. D

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】下列實驗過程可以達到實驗目的的是

          編號

          實驗目的

          實驗過程

          A

          配制0.100mol·L-1氨水

          用量筒量取10.0mL5.00mol·L-1氨水于燒杯中,加入少量蒸餾水稀釋,轉移至500 mL容量瓶中定容

          B

          探究SO2的還原性

          向盛有2mLH2S溶液的試管中緩慢通入SO2,觀察是否有沉淀生成

          C

          制取并純化溴苯

          向FeBr3固體中慢慢加入Br2的苯溶液,充分反應后經(jīng)水洗、Na2SO3溶液洗、水洗、分液、干燥,然后蒸餾

          D

          比較兩種黑色固體FeS和CuS的溶度積

          向物質的量濃度相同的FeCl2和CuCl2的混合溶液中不斷加入Na2S溶液,觀察沉淀顏色

          A. A B. B C. C D. D

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】(1)H2SO4的相對分子質量為______,它的摩爾質量為______

          (2)在標準狀況下,0.5mol任何氣體的體積都約為______

          (3)4g H222.4L(標況)CO2相比,所含分子數(shù)目較多的是______

          (4)0.01mol某氣體的質量為0.28g,該氣體的摩爾質量為______,在標準狀況下,該氣體的體積是______

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】一種新型鈉硫電池結構示意圖如圖,下列有關該電池的說法正確的是

          A.電池放電時,Na+向電極A極移動

          B.電池放電時,A極電極反應為2Na++xS+2e-= Na2Sx

          C.電池充電時,B接負極

          D.電池充電時,每轉移1mol電子將有1mol Na+被還原

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】在一定溫度下,將等量的氣體分別通入起始容積相同的密閉容器中,使其發(fā)生反應,t0時容器中達到化學平衡,X、Y、Z的物質的量的變化如圖所示。則下列有關推斷正確的是

          A.該反應的化學方程式為3X2Y2Z

          B.若兩容器中均達到平衡時,兩容器中Z的物質的量分數(shù)相同,則Y為固體或液體

          C.若兩容器中均達到平衡時,兩容器的體積V(Ⅰ)V(Ⅱ),則容器達到平衡所需時間小于t0

          D.若達平衡后,對容器升高溫度時,其體積增大,說明Z發(fā)生的反應為吸熱反應

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】同周期的XY、Z三種元素的最高價氧化物對應水化物的酸性由強到弱的順序是:HZO4H2YO4 H3XO4,下列判斷正確的是 ( )

          陰離子的還原性按X、Y、Z順序減弱

          單質的氧化性按X、Y、Z順序增強

          元素的原子半徑按X、Y、Z順序減小

          氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性按X、Y、Z順序減弱

          ①②A. ②③ B. ①②③ C. ①②③④

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】現(xiàn)有短周期A,B,C三種元素,原子序數(shù)依次增大,A元素的單質是密度最小的氣體,B獲得2個電子可達到穩(wěn)定結構,C與A同主族。

          (1)判斷A,B,C各為何種元素。A____,B____,C____。

          (2)用電子式表示三種元素原子之間可能構成的化合物的形成過程,若含共價鍵請指出共價鍵是σ鍵還是π鍵,并標明該鍵的個數(shù)。

          ①A與B:___________________________________________________。

          ②A與C:___________________________________________________。

          ③B與C:___________________________________________________。

          ④A,B,C:___________________________________________________。

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          科目:高中化學 來源: 題型:

          【題目】依據(jù)下列實驗現(xiàn)象,所得結論不正確的是

          實驗

          實驗現(xiàn)象

          ①品紅溶液紅色褪去,經(jīng)檢驗溶液中含有SO42-

          ②加熱褪色后的溶液至沸騰,未見顏色恢復,有氣體溢出,可使藍色石蕊試紙變紅,遇淀粉碘化鉀試紙,無明顯變化。

          A. 品紅溶液褪色是氯水漂白所致

          B. 集氣瓶中發(fā)生了反應:Cl2 + SO2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl

          C. 依據(jù)現(xiàn)象②可確定產(chǎn)生的氣體為SO2

          D. 檢驗SO42-的試劑為:鹽酸、BaCl2溶液

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