Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O，M=154.0g·mol-1）俗稱吊白塊，易溶于水，微溶于乙醇，在120℃以上易分解。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下：

步驟1：在三頸燒瓶中加入一定量Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH 約為4，制得NaHSO3溶液。

步驟2：向三頸燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液，在80℃~90℃下，反應(yīng)約3h，冷卻至室溫，抽濾。

步驟3：將濾液經(jīng)結(jié)晶、抽濾、洗滌等操作后制得粗產(chǎn)品。

（1）步驟2中加入鋅粉反應(yīng)時會有Zn(OH)2生成，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________；為防止生成的Zn(OH)2覆蓋在鋅粉表面阻止反應(yīng)進行，可采取的措施是_____________。

（2）下列說法中不正確的是_____________。

A．裝置B的作用是吸收尾氣

B．該實驗的加熱方式最好選用水浴加熱

C．步驟2抽濾的濾渣成分只有Zn(OH)2固體

D．步驟3得到的產(chǎn)品可以在烘箱中高溫烘干

（3）如圖裝置，經(jīng)過一系列操作完成步驟3中的結(jié)晶和洗滌操作。請選擇合適的字母，按正確的操作順序補充完整(洗滌操作只需考慮一次)：_____→固液轉(zhuǎn)移至布氏漏斗→開抽氣泵→c→f→________→_________→_________→________→d→關(guān)抽氣泵。_____________

a．將濾液蒸發(fā)至大量晶體出現(xiàn)

b．將濾液真空濃縮，冷卻結(jié)晶

c．關(guān)閉活塞A

d．打開活塞A

e．加乙醇洗滌

f．確認抽干

（4）將0.5000g樣品充分加熱分解，釋放出的HCHO用36.00mL0.1000mol·L－1KMnO4溶液吸收(不考慮SO2的影響，5HCHO+4+12H+=5CO2↑+4Mn2++11H2O)，再用0.1000mol·L－1H2C2O4溶液滴定KMnO4溶液，重復(fù)實驗3次，平均消耗H2C2O4溶液的體積為30.00mL，則樣品的純度為_____________。

Answer 1

【答案】NaHSO3＋Zn＋HCHO+3H2O=NaHSO2·HCHO·2H2O+Zn(OH)2 攪拌 CD b、d、e、c、f 92.4%

【解析】

開始SO2和Na2SO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3，然后NaHSO3溶液、Zn和一定量甲醛溶液發(fā)生反應(yīng)生成NaHSO2·HCHO·2H2O，S的化合價降低，Zn的化合價升高，最終再冷卻結(jié)晶。

(1)步驟制得的溶液中含有NaHSO3，加入Zn和甲醛，制得NaHSO2·HCHO·2H2O，其中S的化合價為＋2，則S的化合價從NaHSO3中的＋4降低到＋2，Zn的化合價從0升高到＋2，化合價升降相等，則NaHSO3和Zn的系數(shù)比為1：1，再根據(jù)物料守恒配平，化學(xué)方程式為NaHSO3＋Zn＋HCHO+3H2O=NaHSO2·HCHO·2H2O+Zn(OH)2；通過攪拌，可以使Zn(OH)2不在Zn的表面富集；

(2)A．反應(yīng)過程中，沒有反應(yīng)的SO2逸出，因此裝置B的作用就是吸收尾氣，防止污染空環(huán)境，A正確，不選；

B．反應(yīng)溫度在80～90℃，用水浴加熱，可以較好地控制溫度，且加熱更均勻，B正確，不選；

C．抽濾的濾渣除了Zn(OH)2，還有過量的Zn，C錯誤，符合題意；

D．產(chǎn)品在在120℃以上易分解，不能高溫烘干，D錯誤，符合題意；

答案選CD；

(3)得到濾液后，應(yīng)該在真空中蒸發(fā)濃縮，可以防止溫度過高使產(chǎn)物分解，也可以防止氧氣將產(chǎn)物氧化；轉(zhuǎn)移固液混合物后，打開氣泵，關(guān)閉活塞A，確認抽干；再洗滌沉淀，洗滌沉淀前需要打開活塞A，再加入洗滌劑，在關(guān)閉活塞A，確認抽干；因此完整操作順序為：b→固液轉(zhuǎn)移至布氏漏斗→開抽氣泵→c→f→d→e→c→f→d→關(guān)抽氣泵；

(4)KMnO4氧化了HCHO和H2C2O4，將總的KMnO4減去氧化H2C2O4的KMnO4就得到氧化HCHO的KMnO4，從而計算得到樣品的純度�？偟�KMnO4的物質(zhì)的量n1=36mL×10－3mL·L－1×0.1mol=3.6×10－3mol；KMnO4和H2C2O4的化學(xué)方程式為5H2C2O4＋2KMnO4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，消耗的n(H2C2O4)=30mL×10－3mL·L－1×0.1mol·L－1=3×10－3mol，則氧化H2C2O4的KMnO4的物質(zhì)的量n2=，氧化HCHO的KMnO4的物質(zhì)的量n=n1-n2=3.6×10－3mol-1.2×10－3mol=2.4×10－3mol，則樣品中HCHO的物質(zhì)的量n(HCHO)=，樣品中NaHSO2·HCHO·2H2O的物質(zhì)的量為3×10－3mol，則樣品的質(zhì)量m=154.0g·mol-1×3×10－3mol=0.462g，則樣品的純度=。