16.硫代硫酸鈉(Na2S2O3)在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用,工業(yè)普遍使用Na2SO3與硫磺(S)共煮得到,裝置如圖1.已知:Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O.

Ⅰ.(1)步驟1:打開K1、關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量甲并加熱,則試劑甲為濃硫酸.
(2)步驟2:始終保持C中溶液呈堿性,反應(yīng)一段時間后,硫粉的量逐漸減少,打開K2、關(guān)閉K1并停止加熱.
①C中溶液須保持呈堿性,若呈酸性,則CO32-+2H+=H2O+CO2↑、S2O32-+2H+=H2O+SO2↑+S↓.(用離子方程式表示)
②裝置B、D的作用是吸收SO2,防止污染.
(3)步驟3:將C中所得混合物分離提純后得產(chǎn)品.
Ⅱ.(4)利用反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制備Na2S2O3.所需儀器如圖2,按氣流方向連接各儀器,接口順序?yàn)椋篴→g,h→b,c→e,f→d.
(5)裝置乙盛裝的試劑是Na2CO3和Na2S的混合溶液.
(6)Na2S2O3還原性較強(qiáng),工業(yè)上常用作除去溶液中殘留的Cl2,該反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(7)請?jiān)O(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)方案,證明上述殘留的Cl2被還原成了Cl-取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴入Ba(NO32溶液至不再產(chǎn)生沉淀,再取上層清液(或過濾后取濾液),滴加AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明Cl2被還原為了Cl-

分析 (1)由實(shí)驗(yàn)裝置可知A用于制備二氧化硫,B為尾氣處理裝置,C中反應(yīng)生成Na2S2O3,D為尾氣處理裝置,以此解答;
(2)①碳酸根,硫代硫酸根與氫離子不共存;
②氫氧化硫能與二氧化硫反應(yīng);
(4)裝置gh是濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體的裝置,裝置bc是安全瓶,導(dǎo)氣管略露出膠塞,起到防止倒吸的作用,二氧化硫是污染性氣體實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不能排放到大氣中,裝置d中的反應(yīng)結(jié)束后,先關(guān)閉分液漏斗旋塞,接下來的操作是關(guān)閉K1打開K2
(5)裝置乙中發(fā)生反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
(6)Na2S2O3與氯氣反應(yīng)生成硫酸根;
(7)加入硝酸鋇除掉硫酸根,然后檢驗(yàn)氯離子.

解答 解:(1)A用于制備二氧化硫,應(yīng)為濃硫酸和銅在加熱條件下反應(yīng),則試劑甲為濃硫酸,故答案為:濃硫酸;
(2)①碳酸根,硫代硫酸根與氫離子不共存,離子方程式:CO32-+2H+=H2O+CO2↑、S2O32-+2H+=H2O+SO2↑+S↓;
②,故答案為:CO32-+2H+=H2O+CO2↑、S2O32-+2H+=H2O+SO2↑+S↓;
②裝置B、D中應(yīng)盛放氫氧化鈉溶液,用來吸收SO2,防止污染環(huán)境,故答案為:吸收SO2,防止污染;
(4)裝置gh是濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體的裝置,裝置bc是安全瓶,導(dǎo)氣管略露出膠塞,起到防止倒吸的作用,二氧化硫是污染性氣體實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不能排放到大氣中,裝置d中的反應(yīng)結(jié)束后,先關(guān)閉分液漏斗旋塞,接下來的操作是關(guān)閉K1打開K2,接口順序?yàn)椋篴→g,h→b,c→e,f→d,故答案為:a;b;c;e;f;
(5)裝置乙中發(fā)生反應(yīng)2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,盛裝的試劑是Na2CO3和Na2S的混合溶液,故答案為:Na2CO3和Na2S的混合溶液;
(6)Na2S2O3與氯氣反應(yīng)生成硫酸根,離子方程式為:S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+,故答案為:S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(7)加入硝酸鋇除掉硫酸根,然后檢驗(yàn)氯離子.取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴入Ba(NO32溶液至不再產(chǎn)生沉淀,再取上層清液(或過濾后取濾液),滴加AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明Cl2被還原為了Cl-,故答案為:取少量反應(yīng)后的溶液于試管中,滴入Ba(NO32溶液至不再產(chǎn)生沉淀,再取上層清液(或過濾后取濾液),滴加AgNO3溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則說明Cl2被還原為了Cl-

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備,屬于中等難度試題的考查,試題綜合性強(qiáng),側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識解決實(shí)際問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力,提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng).

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:選擇題

7.將相同質(zhì)量的Na、Mg、Al、Zn、Fe分別投入足量的稀鹽酸中,置換出的氫氣由多到少的順序正確的是(  )
A.Na>Mg>Al>Zn>FeB.Al>Mg>Na>Fe>ZnC.Mg>Al>Na>Zn>FeD.Zn>Fe Na>Mg>Al>

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.某次發(fā)射衛(wèi)星火箭用N2H4(肼)作燃料,NO2作助燃劑,反應(yīng)生成生成N2、液態(tài)H2O.資料顯示:
N2(g)+2O2(g)═2NO2(g),△H1=+67.2kJ/mol①
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(l),△H2=-534kJ/mol②
則火箭燃燒1mol N2H4時所放出的熱量為567.6KJ.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.(制備型實(shí)驗(yàn)題)
Na2S2O3?5H2O在化學(xué)定量分析中常用作基準(zhǔn)物質(zhì),實(shí)驗(yàn)室制備原理為2Na2S+Na2CO3+4SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na2S2O3+CO2.現(xiàn)設(shè)計(jì)如下裝置(夾持儀器省略)進(jìn)行實(shí)驗(yàn).

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O.
(2)C中所盛試劑可能是NaOH溶液;若要停止A中的化學(xué)反應(yīng),除取下酒精燈加熱外,還可以采取的操作是將銅絲抽離液面停止反應(yīng).
(3)甲同學(xué)在加熱A后,發(fā)現(xiàn)液面下的銅絲變黑.該同學(xué)對黑色生成物提出如下假設(shè):
①可能是CuO;         ②可能是Cu2O;         ③可能是CuS
乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)②一定不成立,依據(jù)是Cu2O是磚紅色;該同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證黑色物質(zhì)的組成:
基于上述假設(shè)分析,黑色物質(zhì)的組成為CuS(填化學(xué)式).
(4)實(shí)驗(yàn)室用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液測定廢水中Ba2+的濃度,過程如下:(已知:2S2O32-+I2═S4O62-+2I-).
廢水25.00mL$→_{過濾}^{足量K_{2}CrO_{4}溶液}$BaCrO4固體$→_{稀鹽酸}^{過量HI}$I2、Cr3+、Ba2+、Cl-$\stackrel{Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}{→}$終點(diǎn)   
①寫出BaCrO4沉淀與過量HI、HCl溶液反應(yīng)的離子方程式:2BaCrO4+16H++6I-═3I2+2Ba2++2Cr3++8H2O;
②若以淀粉為指示劑,則達(dá)到滴定終點(diǎn)時的現(xiàn)象是滴入最后一滴,溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不變色;
③若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.0030mol?L-1,消耗該Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積如圖3所示,則廢水中Ba2+的濃度為0.0011mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,某氣態(tài)烴的密度是1.34g•L-1,將0.1mol該氣體充分燃燒生成8.8g CO2和5.4g H2O,試確定該氣體的分子式,寫出其結(jié)構(gòu)式.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.有機(jī)物Q的分子式為C10H12O3,屬于芳香族化合物,且有兩個取代基,一定條件下Q遇足量NaHCO3、Na均能產(chǎn)生氣體,且生成氣體體積比(同溫同壓)為1:1,分子結(jié)構(gòu)中環(huán)上的一氯代物只有兩種,則Q的結(jié)構(gòu)最多有(  )
A.19種B.10種C.16種D.12種

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( 。
A.等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應(yīng):Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O
B.氫氧化鐵與足量的氫碘酸溶液反應(yīng):Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C.Ca(HCO32溶液與足量NaOH溶液反應(yīng):Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
D.向100mL 1mol/L FeBr2溶液中通入0.25mol Cl2:2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.某研究性學(xué)習(xí)小組為了研究Cu與濃H2SO4的反應(yīng),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究方案(裝置中的固定儀器和酒精燈均未畫出)

實(shí)驗(yàn)選用細(xì)銅絲、98.3%H2SO4、品紅溶液、澄清石灰水、CC14、NaOH溶液等藥品,銅絲被卷成螺旋狀,一端沒入濃H2SO4中,另一端露置在液面上方.
以下是該學(xué)習(xí)小組部分交流記錄及后續(xù)探究實(shí)驗(yàn)的記錄.
材料一:小組交流滴錄
學(xué)生1:加熱前,無現(xiàn)象發(fā)生;加熱后,液面下銅絲變黑,產(chǎn)生氣泡,有細(xì)小黑色顆粒狀物質(zhì)從銅絲表面進(jìn)入濃硫酸中,黑色物質(zhì)是什么?值得探究!
學(xué)生2:我也觀察到黑色顆粒狀物質(zhì),后來逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛野咨腆w,我想該灰白色固體極有可能是未溶于濃硫酸的CuSO4
學(xué)生3:你們是否注意到液面以上的銅絲也發(fā)黑,而且試管上部內(nèi)壁有少量淡黃色S固體凝聚,會不會液面以上的銅絲與硫發(fā)生了反應(yīng),我查資料發(fā)現(xiàn):2Cu+S=Cu2S(黑色).
材料二:探究實(shí)驗(yàn)剪輯
實(shí)驗(yàn)1:將光亮的銅絲在酒精燈火焰上灼燒變黑,然后插入稀硫酸中,銅絲重新變得光亮,溶液呈藍(lán)綠色;將光亮的銅絲置入加熱的硫蒸氣中變黑,然后插入稀硫酸中無變化.
實(shí)驗(yàn)2:截取濃硫酸液面上方變黑的銅絲,插入稀硫酸中無變化;將濃硫酸液面下方變黑的銅絲,插入稀硫酸、黑色明顯變淺,溶液呈藍(lán)綠色.
實(shí)驗(yàn)3:將溶液中的黑色顆粒狀物質(zhì),經(jīng)過濾、稀硫酸洗、蒸餾水洗、干燥后放入氧氣流中加熱,然后冷卻,用電子天平稱重發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少10%左右.
根據(jù)上述材料回答下列問題:
(1)D、E兩支試管中CC14的作用是防止倒吸;
(2)加熱過程中,觀察到A試管中出現(xiàn)大量白色煙霧,起初部分煙霧在試管上部內(nèi)壁析出淡黃色固體物質(zhì),在持續(xù)加熱濃硫酸(沸騰)時,淡黃色固體物質(zhì)又慢慢地消失.寫出淡黃色固體消失的化學(xué)反應(yīng)方程式:S+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$3SO2↑+2H2O;
(3)對A試管中的濃H2SO4和銅絲進(jìn)行加熱,很快發(fā)現(xiàn)C試管中品紅溶液褪色,但始終未見D試管中澄清石灰水出現(xiàn)渾濁或沉淀.學(xué)生1猜想是由于SO2溶解度較大,生成了Ca(HSO32的緣故.請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證學(xué)生1的猜想取樣后,向其中加氫氧化鈉溶液,觀察是否有沉淀生成;
(4)根據(jù)上述研究,結(jié)合所學(xué)知識,你認(rèn)為液面下方銅絲表面的黑色物質(zhì)成分是CuO、CuS、Cu2S;(寫化學(xué)式)
(5)反應(yīng)完全后稀釋溶液呈酸性,學(xué)生2猜想反應(yīng)中濃硫酸可能過量,請你設(shè)計(jì)一個簡單的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證稀釋后的溶液由于硫酸過量呈酸性,取稀釋后的溶液適量于試管中,加入足量的鐵粉,若有無色無味的氣體產(chǎn)生,證明硫酸過量.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列有關(guān)敘述中正確的是( 。
A.NH3的水溶液可以導(dǎo)電,說明NH3是電解質(zhì)
B.Na2O2轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3時一定需要加入還原劑才能實(shí)現(xiàn)
C.Fe2+、Cl2、SO2三種微粒既具有氧化性,又具有還原性
D.分散系中分散質(zhì)粒子的直徑:Fe(OH)3膠體>Fe(OH)3懸濁液>FeCl3溶液

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同步練習(xí)冊答案