氢溴酸、硫酸钡是用途广泛的工业产品.实验室利用SO2、Br2模拟工业上精制氢溴酸同时得副产品硫酸钡,有关流程如下:
(1)实验室制Br2的反应原理为2NaBr+3H2SO4(浓)+MnO2 2NaHSO4+MnSO4+Br2↑+2H2O 则下列装置中,可用来制取Br2的是 (填字母,下同),可用来吸收SO2尾气的是 .
(2)试剂a为 ,使用冰水的目的是 .
(3)加入Na2SO3的目的是除去 ,所加Na2SO3的量的多少是否会影响氢溴酸的产量? (填“影响”或“不影响”).
(4)为得到纯净的BaSO4晶体,洗涤沉淀的具体操作为: .
(5)工业上氢溴酸常显淡黄色,可能的原因是:①含有杂质Fe3+②含有杂质Br2 ③含有杂质Fe3+、Br2,只用下列一种试剂就能分析产生淡黄色的原因,该试剂是 (填字母).
a.KMnO4 b.CCl4 c.NaOH d.KSCN.
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.
【专题】实验设计题.
【分析】冰水中通入SO2、Br2,发生反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,然后采用蒸馏的方法分离得到硫酸溶液和HBr溶液粗品,向HBr溶液中加入Na2SO3溶液,过量的Br2和Na2SO3反应,反应方程式为Br2+Na2SO3+H2O=2HBr+Na2SO4,得到溶液I,I中溶质为HBr、Na2SO4,向溶液I中加入试剂a然后过滤得到硫酸钡晶体和NaCl、HBr,根据元素守恒知试剂a为BaCl2溶液,
(1)根据方程式知,制取溴需要固液混合加热型装置;二氧化硫属于酸性氧化物且有毒,所以应该用NaOH溶液吸收尾气,要注意防止倒吸;
(2)根据元素守恒确定a试剂名称;溴易挥发,温度高时促进其挥发且溴有毒;
(3)亚硫酸钠具有还原性,能将溴还原;Na2SO3的量的多少影响氢溴酸的制取;
(4)洗涤沉淀的方法是:沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水没过沉淀物,水面不能超过滤纸边缘,让水自然流下;
(5)氢溴酸常常显淡黄色,溶液中可能含有铁离子或溴单质,铁离子能溶于水,不易溶于有机溶剂,但溴易溶于有机溶剂.
【解答】解:冰水中通入SO2、Br2,发生反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr,然后采用蒸馏的方法分离得到硫酸溶液和HBr溶液粗品,向HBr溶液中加入Na2SO3溶液,过量的Br2和Na2SO3反应,反应方程式为Br2+Na2SO3+H2O=2HBr+Na2SO4,得到溶液I,I中溶质为HBr、Na2SO4,向溶液I中加入试剂a然后过滤得到硫酸钡晶体和NaCl、HBr,根据元素守恒知试剂a为BaCl2溶液,
(1)根据方程式知,制取溴需要固液混合加热型装置,故选b;二氧化硫属于酸性氧化物且有毒,所以应该用NaOH溶液吸收尾气,要注意防止倒吸,有缓冲装置的能防止倒吸,故选d或f,
故答案为:b;d或f;
(2)通过以上分析知a试剂为BaCl2;溴易挥发,温度高时促进其挥发且溴有毒,所以使用冰水的目的是:降低体系温度,防止溴蒸发,使反应安全,
故答案为:BaCl2;降低体系温度,防止溴蒸发,使反应安全;
(3)亚硫酸钠具有还原性,能将溴还原,所以加入Na2SO3的目的是除去溴;Na2SO3过量能促进溴完全反应,所以亚硫酸钠量的多少影响氢溴酸的制取,故答案为:溴;影响;
(4)洗涤沉淀的方法是:沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水没过沉淀物,水面不能超过滤纸边缘,让水自然流下,重复上述操作2﹣3次,故答案为:沿玻璃棒向漏斗中加入蒸馏水没过沉淀物,水面不能超过滤纸边缘,让水自然流下,重复上述操作2﹣3次;
(5)氢溴酸常常显淡黄色,溶液中可能含有铁离子或溴单质,铁离子能溶于水,不易溶于有机溶剂,但溴易溶于有机溶剂,所以可以用四氯化碳溶液检验,如果是溴,四氯化碳溶液呈橙色,如果是铁离子,不溶于四氯化碳而分层,故选b.
【点评】本题以物质制备为载体考查混合物的分离和提纯,侧重考查分析、基本操作能力,明确反应原理及物质性质是解本题关键,知道每一步发生的反应及其实验目的,题目难度中等.
科目:初中化学 来源: 题型:
下列关于日常生活饮食习惯说法中正确的是
A.平时应多吃水果和蔬菜来补充人体必需的维生素
B.油脂会使人发胖,故禁食油脂
C.锌、硒等元素是人体必需的微量元素,应大量服用含有这些元素的营养补剂
D.食用甲醛溶液浸泡的海产品有利健康
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科目:初中化学 来源: 题型:
有关水的实验装置如下图所示。
(1)图甲为简易净水装置,其中活性炭的作用是 ▲ ;图乙为蒸馏装置,海水分别经图甲与图乙装置单独处理后,所得水可属于纯净物的是 ▲ (填“甲”、“乙”);
(2)图丙为简易水电解器,电解水的化学符号表达式: ▲ ,B管中产生的气体是 ▲ ;
(3)如果要检验某自来水是否为软水,只需在试管中取样加入适量肥皂水,振荡后观察到 ▲ ,则证明该自来水为软水。
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科目:初中化学 来源: 题型:
下列说法正确的是( )
A.HIO与HCN均为含有极性键的直线形极性分子
B.SiO2与C02均为每摩含有4×6.02×1023对共用电子对的酸性氧化物
C.Na2S浓溶液与稀盐酸分别滴加到饱和AgCl溶液中均一定有沉淀产生
D.明矾与离子交换树脂均能将海水进行淡化
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科目:初中化学 来源: 题型:
下列有关实验现象的描述正确的是( )
A.红磷燃烧产生大量白色烟雾
B.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射
C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
D.木炭在空气中充分燃烧生成二氧化碳
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科目:初中化学 来源: 题型:
在pH=12的无色溶液中,下列离子能大量共存的是( )
A.Na+ Cu2+ Cl- NO3- B.H+ Na+ Cl- SO42-
C.Ag+ Na+ NO3- Cl- D.Na+ K+ NO3- CO32-
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科目:初中化学 来源: 题型:
1985年科学家发现一种新物质,化学式为C60,下列说法中正确的是( )
A.该物质是混合物 B.该物质为新型化合物
C.该物质的相对分子质量为120 D.该物质的一个分子中含有60个碳原子
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