Question

9．次硫酸氫鈉甲醛（NaHSO₂•HCHO•2H₂O）俗稱吊白塊，不穩(wěn)定，120℃時會分解，在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應(yīng)用．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圖：
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：將裝置A 中導(dǎo)氣管換成橡皮塞．向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：將濾液真空蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶．
（1）裝置B 的燒杯中應(yīng)加入的溶液是氫氧化鈉溶液；冷凝管中冷卻水從a（填“a”或“b”）口進水．
（2）A中多孔球泡的作用是增大氣體與溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率；
（3）寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式NaHSO₃+HCHO+Zn+H₂O=NaHSO₂•HCHO+Zn（OH）₂；
（4）步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是防止溫度過高使產(chǎn)物分解，也防止防止氧氣將產(chǎn)物氧化；
（5）為了測定產(chǎn)品的純度，準(zhǔn)確稱取2.0g樣品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入過量碘完全反應(yīng)后（已知I₂不能氧化甲醛，雜質(zhì)不反應(yīng)），加入BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466g．[M（NaHSO₂•HCHO•2H₂O）=154g/mol]
①如何檢驗沉淀是否洗凈取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈，若有白色沉淀，則未洗凈．
②則所制得的產(chǎn)品的純度為77%．

Answer 1

分析 （1）裝置B吸收未反應(yīng)的二氧化硫等；采取逆流原理通入冷凝水；
（2）多孔球泡可以增大氣體與液體的接觸面積；
（3）步驟2中鋅粉和甲醛溶液、NaHSO₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀；
（4）次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性，遇到空氣中的氧氣易被氧化；
（5）①洗滌不干凈，會附著氯化鋇，檢驗最后一次洗滌液是否含有氯離子判斷；
②由NaHSO₂•HCHO•2H₂O+2I₂=NaHSO₄+HI+HCHO、NaHSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+HCl+NaCl，可得關(guān)系式：NaHSO₂•HCHO•2H₂O～BaCl₂，根據(jù)關(guān)系式計算

解答 解：（1）裝置B吸收未反應(yīng)的二氧化硫等，可以用氫氧化鈉溶液吸收；采取逆流原理通入冷凝水，可以充分冷卻，即從a口中通入冷凝水，
故答案為：氫氧化鈉溶液；a；
（2）多孔球泡可以增大氣體與液體的接觸面積，加快氣體的吸收速率，
故答案為：增大氣體與溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率；
（3）步驟2中鋅粉和甲醛溶液、NaHSO₃溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀，反應(yīng)方程式為NaHSO₃+HCHO+Zn+H₂O=NaHSO₂•HCHO+Zn（OH）₂，
故答案為：NaHSO₃+HCHO+Zn+H₂O=NaHSO₂•HCHO+Zn（OH）₂；
（4）次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性，遇到空氣中的氧氣易被氧化，所以步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是防止溫度過高使產(chǎn)物分解，也防止氧氣將產(chǎn)物氧化，
故答案為：防止氧氣將產(chǎn)物氧化；
（5）①洗滌不干凈，會附著氯化鋇，檢驗沉淀是否洗凈方法：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈，若有白色沉淀，則未洗凈，
故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，滴加HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無白色沉淀，說明已經(jīng)洗凈，若有白色沉淀，則未洗凈；
②由NaHSO₂•HCHO•2H₂O+2I₂=NaHSO₄+HI+HCHO、NaHSO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+HCl+NaCl，可得關(guān)系式：NaHSO₂•HCHO•2H₂O～BaCl₂，硫酸鋇的質(zhì)量為0.466g，其物質(zhì)的量為$\frac{0.466g}{233g/mol}$=0.002mol，所以樣品中純NaHSO₂•HCHO•2H₂O的質(zhì)量為0.002mol×$\frac{100ml}{20ml}$×154g/mol=1.54g，所以純度=$\frac{1.54g}{2g}$×100%=77%，
故答案為：77%．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗，為高考常見題型，涉及對原理與操作的分析評價、對裝置的分析評價、儀器的使用、實驗方案設(shè)計、物質(zhì)含量測定等，題目比較綜合，是對學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．