【題目】Na2S2O4俗稱保險(xiǎn)粉,常用做紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑等。某科研小組制備并探究其性質(zhì)。
資料:Na2S2O4易溶于水,具有極強(qiáng)的還原性,易被空氣氧化,在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。
Ⅰ.制備Na2S2O4 (部分加熱等輔助儀器略去)
(1)儀器①的名稱是___________。
(2)B裝置用于制備Na2S2O4。第一步反應(yīng):Zn+2SO2ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反應(yīng)生成Na2S2O4,該步反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),先向B中通入SO2的原因,除產(chǎn)生Zn S2O4之外,另一原因是___________。
(4)反應(yīng)后除去B中的沉淀,在濾液中加入一定量的NaCl固體攪拌,有Na2S2O4晶體析出。加入NaCl固體的作用是___________
Ⅱ.探究Na2S2O4的性質(zhì)
(5)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小組沒有做到完全隔絕空氣,得到的固體產(chǎn)物中還含有Na2SO4。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明該分解產(chǎn)物中含有Na2SO4。實(shí)驗(yàn)方案是___________。(可選試劑:稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4,溶液)
(6)制備納米級(jí)銀粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成納米級(jí)的銀粉。在制備銀粉的反應(yīng)中,氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,且生成的含硫物質(zhì)只有一種,寫出該反應(yīng)的離子方程式___________。
(7)為測(cè)定某含硫代硫酸鈉樣品的純度(其它雜質(zhì)均不參加反應(yīng))設(shè)計(jì)如下方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱取該硫代硫酸鈉樣品mg,配制成250mL待測(cè)溶液。
②移取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中,加入少量淀粉溶液,用 nmol·L-1I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(發(fā)生反應(yīng):2S2O32-+I2=S4O32-+2I-),至滴定終點(diǎn)。
③滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為___________,平均消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,樣品中Na2S2O4的純度為___________(用代數(shù)式表示)。
【答案】圓底燒瓶 ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2 排出裝置中殘留的O2或空氣(或防止生成物Na2S2O4被氧化) 加入氯化鈉,增大了Na+離子濃度,促進(jìn)Na2S2O4結(jié)晶析出(用沉淀溶解平衡解釋可以 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) 2Ag++S2O42—+4OH—=2Ag↓+2SO32—+2H2O 滴入最后一滴I2,溶液變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘不褪色 3.16nv/m(或316nv/m%或3.16nv/m×100%)
【解析】
裝置A中的濃硫酸通過分液漏斗滴到蒸餾燒瓶中和Cu反應(yīng)制得二氧化硫,二氧化硫和Zn在三頸燒瓶中反應(yīng)生成ZnS2O4,加入NaOH溶液反應(yīng)生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀,裝置C中氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣,防止污染空氣,據(jù)此答題。
(1)儀器①的名稱是圓底燒瓶,故答案為:圓底燒瓶。
(2)28~35℃下反應(yīng)生成的ZnS2O4與NaOH溶液反應(yīng),反應(yīng)生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀,反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2,故答案為:ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2。
(3)由于Na2S2O4具有極強(qiáng)的還原性,易被空氣氧化,所以B裝置反應(yīng)前應(yīng)排盡裝置中的空氣,防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn),故答案為:排出裝置中殘留的O2或空氣(或防止生成物Na2S2O4被氧化)。
(4)加入NaCl固體的目的是,溶液中的Na+離子濃度增大,使Na2S2O4的溶解度降低,更易結(jié)晶析出,提高產(chǎn)率,故答案為:加入氯化鈉,增大了Na+離子濃度,促進(jìn)Na2S2O4結(jié)晶析出(用沉淀溶解平衡解釋可以)。
(5)應(yīng)固體中含有的Na2SO3、Na2S2O3會(huì)干擾Na2SO4的檢驗(yàn),應(yīng)先加入足量的稀鹽酸,排除Na2SO3、Na2S2O3的干擾,再加入BaCl2溶液,檢驗(yàn)是否存在Na2SO4,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)由題意可知,AgNO3溶液和堿性Na2S2O4溶液反應(yīng)生成納米級(jí)的銀粉,反應(yīng)中Ag元素的化合價(jià)升高,做氧化劑,Na2S2O4做氧化劑被氧化,因氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2:1,由得失電子數(shù)目守恒可知S2O32-被氧化為SO32-,反應(yīng)的方程式:2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32-+2H2O,故答案為:2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32-+2H2O。
(7)移取25.00mL待測(cè)溶液于錐形瓶中,加入少量淀粉溶液,用nmol·L-1I2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:滴入最后一滴I2,溶液變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘不褪色,根據(jù)離子方程式進(jìn)行計(jì)算得到25.00mL硫代硫酸鈉物質(zhì)的量:
2S2O32-+I2=S4O32-+2I-
2 1
n(Na2S2O3)nmol/L×V×10-3L
n(Na2S2O3)=2nV×10-3mol
配制的250mL溶液中含有n(Na2S2O3)=0.02nVmol,樣品中n(Na2S2O3)的百分含量=0.02nV×158g/mol÷m×100%=3.16nV/m,故答案為:滴入最后一滴I2,溶液變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘不褪色;3.16nv/m(或316nv/m%或3.16nv/m×100%)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以冶煉金屬鋁的廢棄物鋁灰為原料制取超細(xì)α-氧化鋁,既能降低環(huán)境污染又可提高鋁資源的利用率。已知鋁灰的主要成分為A12O3(含少量雜質(zhì)SiO2、FeO、Fe2O3),其制備流程如下:
(1)用上圖中“濾渣”和NaOH焙燒制備硅酸鈉,可采用的裝置為_____(填選項(xiàng)編號(hào))。
(2)流程中加入H2O2有氣體產(chǎn)生,原因是___________________________________。
(3)通過調(diào)節(jié)溶液的pH來“沉鐵”,得到Fe(OH)3.已知:
Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | |
開始沉淀時(shí)的pH | 2.2 | 7.5 | 3.7 |
完全沉淀時(shí)的pH | 3.2 | 9.0 | 4.7 |
為保證產(chǎn)品的純度,可以選用下列物質(zhì)中的_______調(diào)節(jié)溶液pH(填字母),調(diào)節(jié)pH的范圍為______________。
a.Al2O3 b.NaOH c.Al(OH)3 d.Na2CO3
(4)煅燒硫酸鋁銨晶體,發(fā)生的主要反應(yīng)為:4[NH4Al(SO4)212H2O]2Al2O3+2NH3↑+N2↑+5SO3↑+3SO2↑+53H2O,將產(chǎn)生的氣體通過下圖所示的裝置:
①集氣瓶中收集到的氣體是____________(填化學(xué)式)。
②裝有KMnO4溶液洗氣瓶的作用是____________________________。
③選用一種常用化學(xué)試劑和稀硝酸檢驗(yàn)硫酸鋁銨,該試劑_________。寫出硫酸鋁銨加入足量該試劑的離子方程式__________________________________________________。
④20℃時(shí),0.1mol·L-1硫酸鋁銨,其溶液pH=3,則溶液中,2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=____________mol·L-1(填具體數(shù)字計(jì)算式,不必化簡(jiǎn))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】密閉容器中進(jìn)行的可逆反應(yīng):aA(g)+bB(g)cC(g)在不同溫度(T1和T2)及壓強(qiáng)(p1和p2)下,混合氣體中B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w(B)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是
A.T1<T2,p1<p2,a+b>c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
B.T1>T2,p1<p2,a+b<c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.T1<T2,p1>p2,a+b<c,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
D.T1>T2,p1>p2,a+b>c,正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 某溫度下純水pH=6,則在該條件下pH=4的醋酸和pH=10的NaOH中水的電離程度相同
B. NH4Cl在D2O溶液中水解的離子方程式:NH4++D2O NH3·D2O+H+
C. 已知S的燃燒熱為Q kJ/mol,則S(s)+3/2O2(g)=SO3(g) ΔH=-Q kJ/mol
D. 水的自偶電離方程式:2H2O H3O++OH-,則液氨自偶電離方程式:2NH3 NH4++NH2-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】一種新型的雙離子可充電電池的原理如圖所示,以下說法正確的是
A. 電極a發(fā)生的反應(yīng)為還原反應(yīng)
B. 充電時(shí)a極與電源的正極相連
C. 正極發(fā)生的電極反應(yīng)可能為:CaFeO3+e-=CaFeO2.5+1/2O2-
D. 放電時(shí),每當(dāng)有NA個(gè)Na+移向b極,外電路中一定轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】不能用勒夏特列原理解釋的是
①打開雪碧的瓶蓋,立即有氣體逸出
②由H2、I2、HI三種氣體組成的平衡體系加壓后顏色變深
③可用濃氨水和氫氧化鈉固體混合來快速制氨
④煅燒粉碎的硫鐵礦有利于SO2生成
⑤使用鐵觸媒,使N2和H2的混合氣體有利于合成NH3
⑥將混合氣體中的氨氣液化有利于合成氨反應(yīng)
⑦500℃左右比室溫更有利于合成NH3
⑧配制FeCl2溶液時(shí)加入少量鐵屑
⑨實(shí)驗(yàn)室常用排飽和和食鹽水法收集Cl2
A. 3項(xiàng) B. 4項(xiàng) C. 5項(xiàng) D. 6項(xiàng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】抗血栓藥物氯貝丁酯()的一種合成路線如下圖,部分反應(yīng)條件及部分反應(yīng)物、生成物已略去。
回答下列問題:
(1)E中官能團(tuán)的名稱為___________。
(2)有機(jī)物A的化學(xué)名稱為___________,B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為___________,反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)類型為___________。
(3)要實(shí)現(xiàn)反應(yīng)I的轉(zhuǎn)化,加入下列物質(zhì)能達(dá)到目的的是___________。
A. NaHCO. B NaOH C. Na2CO3 D. CH3COONa
(4)寫出反應(yīng)Ⅲ的化學(xué)方程式_________________________________。
(5)產(chǎn)物E有多種同分異構(gòu)體,滿足下列條件的所有同分異構(gòu)體G有___________種。
①屬于酯類且與FeCl3溶液顯紫色:②能發(fā)生銀鏡反應(yīng);③1molG最多與2 molNaOH反應(yīng);④苯環(huán)上只有2個(gè)取代基且處于對(duì)位。
(6)結(jié)合以上合成路線信息,設(shè)計(jì)以 CH3CH2 COOH為原料(無機(jī)試劑任選),合成有機(jī)物的合成路線_______________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用如圖所示裝置,在儀器①②③中分別依次加入下列各選項(xiàng)中所對(duì)應(yīng)的試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>
A. 濃鹽酸、濃硫酸、濃硫酸,制取干燥的氯化氫氣體
B. 濃鹽酸、二氧化錳、飽和食鹽水,制取純浄的氯氣
C. 稀硫酸、溶液X、澄清石灰水,檢驗(yàn)溶液X中是否含有CO32—
D. 濃鹽酸、碳酸鈣、水玻璃,驗(yàn)證鹽酸、碳酸、硅酸的酸性強(qiáng)弱
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法中正確的是
A. NO2、BF3、NCl3分子中沒有一個(gè)分子中原子的最外層電子都滿足了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B. P4和CH4都是正四面體型分子且鍵角都為109.5°
C. NH4+的電子式為,離子呈平面正方形結(jié)構(gòu)
D. NH3分子中有一對(duì)未成鍵的孤電子對(duì),它對(duì)成鍵電子的排斥作用較強(qiáng)
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