Question

18．次硫酸氢钠甲醛（NaHSO₂•HCHO•2H₂O） 俗称吊白块，在印染、医药以及原子能工业中应用广泛．实验室以Na₂SO₃、SO₂、HCHO和锌粉为原料，通过以下反应制得：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃
NaHSO₃+Zn+HCHO+3H₂O=NaHSO₂•HCHO•2H₂O+Zn（OH）₂↓
已知：次硫酸氢钠甲醛易溶于水，微溶于乙醇，具有强还原性，且在120℃以上发生分解；
实验步骤如下：
步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na₂SO₃和水，搅拌溶解，缓慢通入SO₂，至溶液pH约为4，制得NaHSO₃溶液．
步骤2：将装置A中导气管换成橡皮塞．向三颈烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量37%甲醛溶液，在80℃～90℃下，反应约3h．趁热过滤，温水洗涤．
步骤3：
①将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶，过滤；
②往滤液中加入适量乙醇，析出晶体，过滤；
③合并滤渣，乙醇洗涤，干燥得到产品．
请回答下列问题：
（1）仪器C的名称冷凝管．
（2）装置A中多孔球泡的作用是增大二氧化硫气体和Na₂SO₃液体的接触面积，加快反应速度，装置B 的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气并阻止空气进入装置A．
（3）①步骤2中，反应生成的Zn（OH）₂ 会覆盖在锌粉表面阻止反应进行，防止该现象发生的措施是搅拌；
②步骤2中，应采用何种加热方式水浴加热；
③趁热过滤的目的是除去多余的锌粉和生成的氢氧化锌，防止硫酸氢钠甲醛冷却结晶，造成损失．
（4）步骤3的①中不在敞口容器中蒸发浓缩的原因是防止产物被空气氧化；
步骤3的②中加入乙醇，有晶体析出的原因是加入乙醇降低了次硫酸氢钠甲醛的溶解度，从而析出晶体．

Answer 1

分析 （1）根据装置图可知仪器名称；
（2）多孔球泡可增大气体和液体的接触面积；装置B 是尾气吸收装置，倒置的漏斗可以防倒吸；
（3）①搅拌可以防止Zn（OH）₂ 覆盖在锌粉表面；
②根据次硫酸氢钠甲醛的分解温度应选择水浴加热，水浴加热均匀，且容易控制；
③过滤的目的是除去锌粉和生成的氢氧化锌，同时要防止次硫酸氢钠甲醛从溶液中析出；
（4）次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，遇到空气中的氧气易被氧化；次硫酸氢钠甲醛易溶于水，微溶于乙醇，加入乙醇可以降低次硫酸氢钠甲醛溶解度．

解答 解：（1）根据装置图可知仪器C的名称为冷凝管，
故答案为：冷凝管；
（2）多孔球泡可增大二氧化硫气体和Na₂SO₃液体的接触面积，加快反应速度，装置B 是尾气吸收装置，倒置的漏斗可以防倒吸，所以装置B 的作用是吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气并阻止空气进入装置A，
故答案为：增大二氧化硫气体和Na₂SO₃液体的接触面积，加快反应速度；吸收未反应的二氧化硫，防止污染空气并阻止空气进入装置A；
（3）①防止Zn（OH）₂ 覆盖在锌粉表面阻止反应进行，可以通过搅拌的方法，
故答案为：搅拌；
②根据次硫酸氢钠甲醛的分解温度应选择水浴加热，水浴加热均匀，且容易控制，
故答案为：水浴加热；
③过滤的目的是除去锌粉和生成的氢氧化锌，同时要防止次硫酸氢钠甲醛从溶液中析出，所以要趁热过滤，
故答案为：除去多余的锌粉和生成的氢氧化锌，防止硫酸氢钠甲醛冷却结晶，造成损失；
（4）次硫酸氢钠甲醛具有还原性，在敞口容器中蒸发浓缩，可以被空气中的氧气氧化变质，次硫酸氢钠甲醛易溶于水，微溶于乙醇，加入乙醇可以降低次硫酸氢钠甲醛溶解度，所以步骤3的②中加入乙醇，有晶体析出的原因是加入乙醇降低了次硫酸氢钠甲醛的溶解度，从而析出晶体，
故答案为：防止产物被空气氧化；加入乙醇降低了次硫酸氢钠甲醛的溶解度，从而析出晶体．

点评 本题考查了实验制备方案的设计，实验步骤的操作，仪器使用方法，反应过程中的物质判断，题目难度中等．