练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    19．硫代硫酸钠（Na2S2O3•5H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”，可用于照相业作定型剂，也可用于纸浆漂白作脱氧剂，它易溶于水，难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解，工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备，某实验模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图1：

    实验具体操作步骤为：
    ①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液漏斗的滴速，使反应产生的SO2气体均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸
    ②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的PH接近7时，停止通入SO2气体
    ③趁热过滤，将滤液加热浓缩，冷却析出Na2S2O3•5H2O
    ④在经过滤、洗涤、干燥．得到所需产品
    （1）写出仪器A的名称蒸馏烧瓶，步骤④中洗涤时，为了减少产物的损失的试剂可以是乙醇
    （2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液PH＜7，请用离子方程式解释原因S2O32-+2H+═S+SO2↑+H2O
    （3）最后得到的产品可能含有反应Na2SO4杂质，请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4（已知BaS2O3不溶于水），简要说明实验操作．现象和结论取样，先加足量的盐酸酸化，过滤，取澄清液体加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，说明含有硫酸钠杂质，反之，不含
    （4）测定产品纯度
    ①准确称取1.00g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂用
    0.1000mol•L-1碘的标准溶液滴定，反应原理为2S2O32-+I2 ═S4O32-+2I-，滴定起始和终点的滴定管液面位置如图2则消耗碘的标准溶液体积为16.00 mL，产品的纯度为79.36%
    ②若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na2S2O3•5H2O的质量分数的测量结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．
    （5）Na2S2O3常用于脱氧剂，在溶液易被Cl2氧化SO42-，该反应的离子方程式为．S2O32-+4Cl2+5H2O═2SO42-+8Cl-+10H+．

    分析 本实验利用模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，涉及SO2的实验室制法和用氢氧化钠溶液吸收SO2的尾气，重点考查了产物的提纯及纯度的分析，可以运用冷却结晶的方法从混合液中获得晶体，再通过水洗和乙醇的洗澡干燥获得成品，最后利用滴定的方法测定纯度，涉及原理、误差分析和数据处理，据此解答问题；
    （1）由仪器结构特征，可知A为蒸馏烧瓶；由题目信息可知，硫代硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇，应用乙醇洗涤，减少因溶解导致损失；
    （2）Na2S2O3在酸性条件下会反应生成S和二氧化硫；
    （3）加入盐酸，Na2S2O3反应生成S沉淀，静置后取上层清液，滴加BaCl2溶液，检验溶液中是否含有硫酸根离子；
    （4）根据图示的滴定管中液面读出初读数、终读数，然后计算出消耗碘的标准溶液体积，根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，n（S2O32-）=2n（I2），然后碘单质的物质的量计算出Na2S2O3•5H2O质量及产品的纯度，若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，说明反应物没有完全反应，还需继续滴加标准液，产生误差；
    （5）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，反应生成硫酸钠、氯化钠，配平书写离子方程式．

    解答 解：（1）由仪器结构特征，可知A为蒸馏烧瓶；由题目信息可知，硫代硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇，应用乙醇洗涤，减少因溶解导致损失，故答案为：蒸馏烧瓶；乙醇；
    （2）Na2S2O3在酸性条件下会生成S和二氧化硫，产率会下降，其反应的离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，故答案为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑；
    （3）检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为：取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质，故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液（或过滤，取滤液）、滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质；
    （4）根据图示的滴定管中液面可知，滴定管中初始读数为2.50mL，滴定终点液面读数为18.50mL，所以消耗碘的标准溶液体积为18.50mL-2.50mL=16.00mL；
    根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，n（S2O32-）=2n（I2），所以1.00 g产品中含有Na2S2O3•5H2O质量为：0.1000 mol•L-1×16.00×10-3L×2×248g/mol=0.7936g，故则产品的纯度为$\frac{0.7936g}{1.00g}$×100%=79.36%，需要缕缕滴加，可知标准液体积偏小，导致测定结果偏低，故答案为：16.00；79.36；偏低；
    （5）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，配平后的离子方程式为：S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?+8Cl?+10H+，故答案为：S2O32?+4Cl2+5H2O=2SO42?+8Cl?+10H+．

    点评 本题考查实验方案方案，涉及仪器识别、对操作的分析评价、方程式书写、离子检验、化学计算等，侧重实验分析能力及知识综合应用能力的考查，题目难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．下列比较正确的是（　　）
    A．稳定性：CH4＞NH3＞H2O＞HFB．熔沸点：CaO＞BaO＞NaCl＞KCl
    C．熔沸点：Na＞Mg＞AlD．熔沸点：HF＜HCl＜HBr＜HI

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．关于容量瓶的四种叙述：①是配制准确浓度溶液的仪器；②可以贮存溶液；③使用之前要检查是否漏水；④能用来加热．这些叙述中正确的是 （　　）
    A．①②③④B．②③C．①③D．②③④

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．一定条件下，等物质的量的N2和H2反应达平衡时，NH3的体积分数为40%，则下列叙述不正确的是（　　）
    A．N2的转化率为28.57%B．H2的转化率为85.7%
    C．N2的体积分数为20%D．H2的体积分数为10%

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    14．在2L恒容密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的变化如下表：
    时间（s）012345
    n（NO）（mol）0.0200.0100.0080.0070.0070.007
    （1）写出该反应的平衡常数表达式：$\frac{{c}^{2}（N{O}_{2}）}{{c}^{2}（NO）×c（{O}_{2}）}$，已知K（300℃）＞K（350℃），则该反应正反应为放热 反应（填“放热”或“吸热”），升高温度，正反应速率增大，（填“增大”“减小”或“不变”）
    （2）图中表示NO2的变化的曲线是b，用氧气表示0-2s内该反应平均反应速率v（O2）=1.5×10-3mol•L-1•s-1．
    （3）求达平衡时NO的转化率为65%．
    （4）能说明该反应已经达到平衡状态的是bc．
    a．v（NO2）=2v（O2）     b．容器内压强保持不变
    c．v（NO）逆=2v（O2）正   d．容器内的密度保持不变
    （5）能够使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是b．
    a．及时分离出NO2气体 b．增大O2的浓度．c．适当升高温度      d．使用高效催化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．CaO2难溶于水，溶于酸生成过氧化氢，在医药上用作杀菌剂、防腐剂等．
    Ⅰ．CaO2制备原理：Ca（OH）2（s）+H2O2（aq）═CaO2（s）+2H2O（l）；△H＜0
    不同浓度的H2O2对反应生成CaO2产率的影响如表：
    H2O2/%51015202530
    CaO2/%62.4063.1063.2064.5462.4260.40
    （1）分析题给信息，解释H2O2浓度大于20%后CaO2产率反而减小的原因：H2O2浓度高，反应速率快，反应放热使体系温度迅速升高，加快H2O2发生分解．
    Ⅱ．过氧化钙中常含有CaO杂质，实验室可按以下步骤测定CaO2含量．
    步骤1：准确称取0.04～0.05g过氧化钙样品，置于250mL的锥形瓶中；
    步骤2：分别加入30mL蒸馏水和2mL盐酸（3mol•L-1），振荡使之溶解；
    步骤3：向锥形瓶中加入5mL KI溶液（100g•L-1）；
    步骤4：用硫代硫酸钠标准溶液滴定，至溶液呈浅黄色，然后加入指示剂淀粉溶液，用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定，直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变，记录数据；
    步骤5：平行测定3次，计算试样中CaO2的质量分数．滴定时发生的反应为2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI．
    （2）过氧化钙溶解时选用盐酸而不选用硫酸溶液的原因是生成微溶的CaSO4覆盖在过氧化钙表面，使结果不准确．
    （3）加入KI溶液后发生反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+═I2+2H2O．
    （4）请补充完整实验步骤4中的内容：加入指示剂淀粉溶液；直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列有关化学用语的表示正确的是（　　）
    A．甲烷分子的球棍模型：
    B．HClO的结构式：H-Cl-O
    C．质子数为53，中子数为78的碘原子：${\;}_{53}^{131}$I
    D．熔融状态下硫酸氢钾的电离方程式：KHSO4$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$ K++H++SO42-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．CH3Cl为无色，略带臭味的气体，密度为2.25g/L，熔点为-24.2℃，20℃时在水中的溶解度为400mL，易溶于乙醇和丙醇等有机溶剂．
    Ⅰ．实验室制取CH3Cl的原理是CH3OH+HCl（浓） $→_{△}^{ZnCl_{2}}$CH3Cl+H2O．具体步骤如下：
    ①干燥ZnCl2晶体；
    ②称取24g研细的无水ZnCl2和量取20mL浓盐酸放入圆底烧瓶，同时量取一定量的甲醇放入分液漏斗中；
    ③将分液漏斗里的甲醇逐滴滴入烧瓶中并加热，待ZnCl2完全溶解后有CH3Cl气体逸出，可用排水法收集．请回答：
    （1）实验室干燥ZnCl2晶体制得无水ZnCl2的方法是在干燥的HCl气氛中加热．
    （2）反应过程中滴入烧瓶中甲醇的体积比盐酸少（甲醇与浓盐酸的物质的量浓度接近）其理由是增大盐酸的量以提高甲醇的转化率．
    （3）实验室为何用排水法收集CH3Cl？CH3Cl不易溶于水，用排水法可除去HCl、CH3OH等杂质气体．
    Ⅱ．据某资料记载，CH4分子中的一个H原子被Cl原子取代后，其稳定性受到影响，可被强氧化剂酸性高锰酸钾氧化．现有四只洗气瓶；分别盛有以下试剂：A．1.5%KMnO4（H+）溶液；B．蒸馏水；C．5%Na2SO3溶液；D．98%H2SO4．
    （1）为证实这一理论的可靠性，请从上面选择最恰当的洗气瓶，将a装置生成的气体依次通过洗气瓶BAC（填洗气瓶编号），如果观察到A紫色褪去则证实上述资料的正确性．
    （2）写出洗气瓶中发生反应的离子方程式（C元素的氧化产物为CO2）：10CH3Cl+14MnO4-+42H+=14Mn2++10CO2↑+5Cl2↑+36H2O、SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2Cl-+H+
    （3）如果CH3Cl是大气的污染物，上述洗气瓶之后还应接一只盛乙醇的洗气瓶．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．某有机物的结构简式为，关于该物质的叙述错误的是（　　）
    A．一分子该物质中含有12个H原子
    B．该物质的一氯代物有4种
    C．该物质能使酸性KMnO4溶液褪色
    D．1 mol该物质分别与足量H2、NaOH溶液反应，消耗H2、NaOH的物质的量均为3mol

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案