Question

【題目】吊白塊(NaHSO2HCHO2H2O，次硫酸氫鈉甲醛)是易溶于水的白色塊狀或結(jié)晶性粉狀固體，在印染工業(yè)中被用作拔染劑和還原劑�？捎�Na2S2O5 (焦亞硫酸鈉)、甲醛及鋅粉反應制取，回答下列問題：

(1)已知在pH=4.1時的過飽和NaHSO3溶液將自動脫水生成Na2S2O5，制備原料Na2S2O5的裝置如下。

①通入H2的目的是______。

②吸濾瓶中先后發(fā)生的反應為_______、2NaHSO3=Na2S2O5↓+H2O。

③從環(huán)境保護和安全考慮，下列尾氣處理方法正確的是________(填標號)。

④實驗室用稀NaOH溶液不能制得Na2S2O5，是因為_______。

(2)制備吊白塊的裝置(夾持及加熱裝置已略)如圖：

①儀器A的名稱是_________。

②制備反應需在950C下進行，合適的加熱方式是_____，A中發(fā)生反應的化學方程式為_____(Zn轉(zhuǎn)化為等物質(zhì)的量的ZnO和Zn(OH)2)。

③從A中的懸濁液中得到產(chǎn)品吊白塊的實驗操作是_________及干燥。

Answer 1

【答案】排除裝置內(nèi)空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3 D 不能得到NaHSO3過飽和溶液 三頸燒瓶 熱水浴 Na2S2O5+2Zn+2HCHO+6H2O2NaHSO2HCHO2H2O+ZnO+Zn(OH)2或Na2S2O5+2Zn+2HCHO+4H2O2NaHSO2HCHO+ZnO+Zn(OH)2 過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌

【解析】

(1)二氧化硫和NaOH反應生成亞硫酸鈉，亞硫酸鈉和水和二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉，調(diào)控pH=4.1，使亞硫酸氫鈉過飽和溶液自動脫水生成Na2S2O5；

(2)用熱水浴控制溫度在95℃加熱甲醛、Na2S2O5、Zn粉、H2O混合物得含次硫酸氫鈉甲醛、ZnO和Zn(OH)2的混合物，次硫酸氫鈉甲醛易溶于水，Zn和Zn(OH)2不溶于水，故通過過濾除去Zn和Zn(OH)2，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌得吊白塊(NaHSO2HCHO2H2O)，據(jù)此解答。

(1)①Na2S2O5中的S元素化合價均為+4，具有還原性，為避免裝置內(nèi)空氣中的氧氣將這些物質(zhì)氧化，需通入一定時間的氫氣排除空氣，故答案為：排除裝置內(nèi)空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；

②二氧化硫和NaOH溶液反應生成亞硫酸鈉和水，亞硫酸鈉和水和二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉，亞硫酸氫鈉過飽和溶液脫水得焦亞硫酸鈉，所以抽濾瓶中發(fā)生的反應為：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3，2NaHSO3=Na2S2O5↓+H2O，故答案為：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3；

③隨著吸濾瓶中得到飽和亞硫酸氫鈉，二氧化硫的溶解度減小，尾氣中將含二氧化硫污染空氣，同時也含氫氣，所以需要尾氣處理裝置：

A．水不能吸收氫氣，同時二氧化硫易溶于水，可能引起倒吸，A不滿足題意；

B．氫氣和二氧化硫均不能被吸收，B不滿足題意；

C．氫氣不能被吸收，C不滿足題意；

D．二氧化硫被NaOH溶液吸收，裝置具有防倒吸作用，氫氣用點燃法處理，D滿足題意；

故答案為：D；

④NaOH溶液濃度太小不能得到NaHSO3過飽和溶液，故答案為：不能得到NaHSO3過飽和溶液；

(2)①儀器A為三頸燒瓶，故答案為：三頸燒瓶；

②0-100℃可用水浴控制，95℃用熱水浴加熱，甲醛、Na2S2O5、Zn粉、H2O在A中發(fā)生反應生成硫酸氫鈉甲醛、等物質(zhì)的量的ZnO、Zn(OH)2，結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可得該反應化學方程式為：Na2S2O5+2Zn+2HCHO+6H2O2NaHSO2HCHO2H2O+ZnO+Zn(OH)2或Na2S2O5+2Zn+2HCHO+4H2O2NaHSO2HCHO+ZnO+Zn(OH)2，故答案為：熱水�。�Na2S2O5+2Zn+2HCHO+6H2O2NaHSO2HCHO2H2O+ZnO+Zn(OH)2或Na2S2O5+2Zn+2HCHO+4H2O2NaHSO2HCHO+ZnO+Zn(OH)2；

③硫酸氫鈉甲醛易溶于水，Zn和Zn(OH)2不溶于水，故通過過濾除去Zn和Zn(OH)2，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌得吊白塊(NaHSO2HCHO2H2O)，故答案為：過濾、蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌。