Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中應(yīng)用廣泛，已知次硫酸氫鈉甲醛具有強(qiáng)還原性，且在120 ℃以上發(fā)生分解。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：在燒瓶中(裝置如圖所示)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3 h，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，抽濾。

(1)儀器B的名稱為__________，裝置A中通入SO2的導(dǎo)管末端是多孔球泡，其作用是：__________________________________________。

(2)裝置C的作用是________________。

(3)①步驟2中，應(yīng)采用何種加熱方式____________，優(yōu)點(diǎn)是________________；

②冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外還有__________(填化學(xué)式)。

(4)步驟3中不在敞口容器中蒸發(fā)濃縮的原因是_____________________________。

(5)請(qǐng)寫出步驟1中制取NaHSO3的化學(xué)方程式：_____________________________。

Answer 1

【答案】(球形)冷凝管 增大接觸面積使SO2充分反應(yīng) 吸收二氧化硫并防止倒吸 水浴加熱 均勻受熱、容易控制溫度 HCHO 防止產(chǎn)物被空氣氧化 Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3

【解析】

(1)裝置A中通入SO2的導(dǎo)管末端是多孔球泡，可增大二氧化硫氣體和Na2SO3液體的接觸面積；

(2)裝置C是尾氣吸收裝置，結(jié)合二氧化硫易溶于水分析解答；

(3)次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O) 在120 ℃以上發(fā)生分解；HCHO易揮發(fā)據(jù)此分析解答；

(4)根據(jù)化合價(jià)分析次硫酸氫鈉甲醛具有的性質(zhì)，結(jié)合次硫酸氫鈉甲醛的性質(zhì)分析判斷；

(5)步驟1中Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH約為4，制得NaHSO3溶液，據(jù)此書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(1)根據(jù)裝置圖，儀器B為(球形)冷凝管，裝置A中通入SO2的導(dǎo)管末端是多孔球泡，可增大二氧化硫氣體和Na2SO3液體的接觸面積，加快反應(yīng)速度，故答案為：(球形)冷凝管；增大接觸面積使SO2充分反應(yīng)，加快反應(yīng)速度；

(2)裝置C是尾氣吸收裝置，倒置的漏斗可以防倒吸，所以裝置C的作用是吸收未反應(yīng)的二氧化硫，防止污染空氣并阻止空氣進(jìn)入裝置A，故答案為：吸收二氧化硫并防止倒吸；

(3)①次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O) 在120 ℃以上發(fā)生分解，根據(jù)分解溫度應(yīng)選擇水浴加熱，而且水浴加熱均勻，容易控制溫度，故答案為：水浴加熱；均勻受熱、容易控制溫度；

②HCHO易揮發(fā)，在80°C-90°C條件下會(huì)大量揮發(fā)，加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率，故答案為：HCHO；

(4)次硫酸氫鈉甲醛具有還原性，在敞口容器中蒸發(fā)濃縮，次硫酸氫鈉甲醛可以被空氣中的氧氣氧化變質(zhì)，故答案為：防止產(chǎn)物被空氣氧化；

(5)步驟1中Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH約為4，制得NaHSO3溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2SO3＋SO2＋H2O===2 NaHSO3，故答案為：Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3。