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19.硫代硫酸钠(Na2S2O3)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得. 已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在.

(1)某研究小组设计了制备Na2S203•5H20装置和部分操作步骤如下.
I.打开K1关闭K2,向圆底 烧瓶中加入足量浓硫酸加热.
II.C中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉逐渐减少,当C中溶液的pH 接近7时,打开K2,关闭K1即停止C中的反应,停止加热.     
III.过滤C中的混合液.
IV.将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干,得到产品Na2S203.5H20.
回答下列问题:
①II中,“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O(用离子方程式表示).
②IV中,操作步骤是蒸发浓缩、冷却结晶.
③装置B中盛放的试剂是(填化学式)NaOH溶液.
(2)常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解,此时CrO${\;}_{4}^{2-}$全部转化为Cr2O${\;}_{7}^{2-}$;再加过KI溶液,充分反应后得混合溶液V mL,将其平均分成4等份,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0010mol.L-1 的Na2S2O3溶液进行滴定,反应完全时,相关数据记录如表所示:
编号1234
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL18.0217.9818.0020.03
部分反应离子方程式为:
①Cr2O${\;}_{7}^{2-}$+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;  
②I2+2S2O${\;}_{3}^{2-}$═2I-+S4O${\;}_{6}^{2-}$.
Ⅰ.判断达到滴定终点的现象是加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后,蓝色消失,且半分钟内颜色不改变
Ⅱ.从表格所给数据计算:一份待测溶液消耗Na2S2O3溶液的平均体积为18.00 ml
Ⅲ.废水中Ba2+的物质的量浓度2.4×10-4mol•L-1

分析 在加热条件下,铜和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫,所以A中发生的反应为Cu+2H2SO4(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;打开K1,关闭K2,在C中Na2CO3和S、SO2反应生成Na2S2O3,Na2S2O3溶液具有弱碱性和较强的还原性,所以酸性条件下不能存在,二氧化硫不能完全反应且二氧化硫有毒,会污染空气,所以用NaOH吸收未反应的SO2;C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应,打开K2,关闭K1,二氧化硫有毒,应该用B中溶液吸收二氧化硫,二氧化硫属于酸性氧化物,且有还原性,所以可以碱性物质或氧化性物质吸收二氧化硫.
(1)①Na2S2O3溶液具有弱碱性和较强的还原性,酸性条件下不能存在;
②从滤液中获取Na2S2O3•5H2O需蒸发浓缩冷却结晶等操作;
③二氧化硫不能完全反应且二氧化硫有毒,会污染空气,应有尾气处理装置;
(2)判断达到滴定终点的现象是滴入最后一滴Na2S2O3时,溶液蓝色消失且半分钟不变色;4号使用的溶液体积与其它几组相比偏差较大,为错误读数,
BaCrO4用盐酸溶解转化为Cr2O2-7,由元素守恒及已知方程式可得关系式:Ba2+~BaCrO4~$\frac{1}{2}$Cr2O72-~$\frac{3}{2}$I2~3S2O32-,结合消耗的Na2S2O3利用关系式计算溶液中n(Ba2+),进而计算c(Ba2+).

解答 解:(1)①生成的SO2和碳酸钠反应生成亚硫酸钠和CO2,由于Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,发生硫元素的歧化反应,反应的离子方程式为:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O;
故答案为:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O;
②Na2S2O3•5H2O受热易分解,所需冷却结晶,所以从滤液中获取Na2S2O3•5H2O需蒸发浓缩、冷却结晶等操作,
故答案为:蒸发浓缩,冷却结晶;
③二氧化硫为大气污染物,需要尾气处理,则装置B中盛放的试剂是氢氧化钠溶液,用来吸收SO2,防止污染环境;
故答案为:NaOH溶液;
(2)根据表中数据可知,4号使用的溶液体积与其它几组相比偏差较大,所以舍去,则实际消耗I2标准溶液的体积的平均值是$\frac{18.02+17.98+18.00}{3}$=18.00ml;溶液中发生的反应为:2Ba2++Cr2O72-=2BaCrO4+2H+; Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O;I2+2S2O32-=2I-+S4O62-;根据方程式列出各物质的关系为:
Ba2+~BaCrO4~$\frac{1}{2}$Cr2O72-~$\frac{3}{2}$I2~3S2O32-
1mol                                             3mol
则n(Ba2+)=$\frac{1}{3}$n(S2O32-)=$\frac{1}{3}$×0.00100mol•L-1×18.00×10-3 L=6×10-6mol,所以c(Ba2+)═$\frac{6×1{0}^{-6}mol}{25×1{0}^{-3}L}$=2.4×10-4mol•L-1
故答案为:加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后,蓝色消失,且半分钟内颜色不改变,2.4×10-4mol•L-1

点评 本题考查制备实验方案设计,为高频考点,涉及物质制备、物质的量的计算、离子方程式书写、基本操作等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,注意(2)题计算时4号要舍去,为易错点,题目难度中等.

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16.标况下,1.7g NH3的体积为2.24L,它1.5mol H2S含有相同数目的氢原子.

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10.实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯.试回答下列各小题:
(Ⅰ)若用图甲装置进行制备实验,回答下列问题:
(1)E中需加入的试剂是碱石灰.
(2)仪器B除导气外的作用是冷凝反应物使之回流,进水口为a(选填字母“a”或“b”).

(Ⅱ)若用图乙装置进行制备实验,回答下列问题:
(1)C中盛放CCl4的作用是吸收HBr中的溴蒸气;
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,然后用Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O仪器分离出溴苯;B中NaOH溶液的作用是分液漏斗.
(3)反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有浅黄色沉淀(填现象)生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于取代(填有机反应类型),并写出该有机反应的化学方程式

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7.已知同一个碳原子上连接两个羟基的结构不稳定,易转变成醛基,不与钠反应.分子式为C4H10O2,能与钠反应产生氢气的同分异构体共有(不考虑立体异构)(  )
A.8种B.9种C.10种D.11种

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14.酯是重要的有机合成中间体,广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、纺织等工业.乙酸乙酯的实验室和工业制法如下:
CH3COOH+C2H5OH$\frac{\underline{\;浓硫酸\;}}{△}$CH3COOC2H5+H2O
回答下列问题:
(1)欲提高乙酸的转化率,可采取的措施有(答出2点即可):增大乙醇浓度、移去生成物等.
(2)若用如图所示装置制备乙酸乙酯,产率往往偏低.其原因是(答出2点即可):原料来不及反应就被蒸出,或温度过高发生副反应;
(3)此反应以浓硫酸为催化剂,可能会造成(答出2点即可)产生大量酸性废液污染环境,或部分原料炭化等问题.
(4)目前对催化剂进行研究,发现质子酸(能提供H+)离子液体可用作此反应的催化剂,且能重复使用.实验数据如下(乙酸和乙醇等物质的量):
          同一反应时间         同一反应温度
 反应温度 转化率(%) 选择性(%) 反应时间 转化率(%)选择性(%) 
 40℃ 77.8 100 2h 80.2 100
 60℃ 92.3 100 3h 87.8 100
 80℃ 92.6 100 4h 92.3 100
 120℃ 94.5 98.7 6h 93 100
 注:选择性100%表示反应生成的产物是乙酸乙酯和水
①根据表中数据,该反应的最佳条件是C.
A.120℃,4h   B.80℃,2h  C.60℃,4h  D.40℃,3h
②当反应达到120℃时,反应选择性降低的原因可能是:乙醇脱水生成乙醚.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

4.三氯化磷(PCl3)是合成药物的重要化工原料,可通过白磷和氯气化合得到.
已知:白磷与少量Cl2反应生成PCl3,与过量Cl2反应生成PCl5;PCl3遇O2会生成POCl3(三氯氧磷);POCl3能溶于PCl3;POCl3和PCl3遇水会强烈水解.实验室制取PCl3的装置示意图和有关数据如下:
物质熔点/℃沸点/℃密度/g•cm-3
白磷44.1280.51.82
PCl3-11275.51.574
POCl32105.31.675
请回答:
(1)实验所需氯气可用MnO2和浓HCl反应制取,实验过程中所用的玻璃仪器除酒精灯和玻璃导气管外,还需要的玻璃仪器有圆底烧瓶、分液漏斗.制取的氯气需要进行干燥,请设计实验证明通入的氯气是干燥的将气体通过装有无水硫酸铜的U形管(干燥管),若白色粉末未变蓝,则气体干燥(或者通入装有干燥的有色布条的集气瓶,布条不褪色等,或者将氯气通入装有干燥的有色布条的集气瓶,布条不褪色,说明氯气是干燥的,合理答案均可);(写出操作、现象、结论).
(2)实验过程中要加入白磷、通入CO2、通入Cl2、加热,实验时具体的操作方法和顺序是在甲中先加入白磷,再通入CO2到排尽甲中的空气,向甲中通入Cl2,加热.
(3)E烧杯中加入冷水的目的是冷却PCl3,使其液化,干燥管中碱石灰的作用是吸收多余的氯气和空气中的水蒸气.
(4)实验制得的粗产品中常含有POCl3、PCl5等,先加入过量白磷加热,除去PCl5和过量白磷后,再除去PCl3中的POCl3制备纯净的PCl3可选用的方法有C(填字母序号).
A.萃取    B.过滤    C.蒸馏     D.蒸发结晶
(5)①PCl3遇水会强烈水解生成H3PO3和HCl,则PCl3和水反应后所得溶液中除OH-之外其它离子的浓度由大到小的顺序是c(H+)>c(Cl-)>c(H2PO3-)>c(HPO32-
(已知亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸).
②若将0.01 mol POCl3投入热水配成1 L的溶液,再逐滴加入AgNO3溶液,则先产生的沉淀是AgCl[已知Ksp(Ag3PO4)=1.4×10-16,Ksp(AgCl)=1.8×10-10].

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.水合肼 (N2H4•H2O) 常用作还原剂和抗氧剂,其熔点为-40℃,沸点 118.5℃,极毒.实验室用如下装置制取水合肼(N2H4•H2O)涉及下列反应:
CO(NH22+2NaOH+NaClO═Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
N2H4•H2O+2NaClO═N2↑+3H2O+2NaCl
请回答下列问题:
(1)配制30%NaOH溶液时,所需玻璃仪器除量筒外,还有BD(填标号).
A.容量瓶B.烧杯C.烧瓶D.玻璃棒
(2)将Cl2通入30%NaOH溶液制备NaClO的化学方程式Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O.
(3)实验时,如果将 NaOH 和NaClO的混合溶液一次性加入三颈烧瓶,可能会造成的结果是反应生成的水合肼会被次氯酸钠氧化.
(4)实验时可根据温度计1温度为118.5℃判断N2H4•H2O开始蒸出.
已知:N2H4•H2O+2I2═N2↑+4HI+H2O.测定水合肼的质量分数可采用下列步骤:
①取1.250g试样,经溶解、转移、定容等步骤,配制250mL溶液.
②移取10.00mL溶液于锥形瓶中,滴入几滴淀粉溶液,加20mL水,摇匀.
③将0.1000mol•L-1碘的标准溶液盛放在酸式滴定管中(填“酸式”或“碱式”),当当锥形瓶中溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色停止滴定,消耗碘的标准溶液为18.00mL,则产品中N2H4•H2O的质量分数为90%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.最近意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子.N4分子结构如图所示,已知断裂1mol N-N吸收167kJ热量,生成1mol N≡N放出942kJ.根据以上信息和数据,下列说法正确的是(  )
A.N4与N2互为同分异构体
B.1mo1N4气体转变为N2将吸收882kJ热量
C.N4(g)=2N2(g)△H=-882KJ
D.P4(白磷)的分子结构与N4相似,1mol N4和1mol P4均含有6mol非极性键

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.通过用水溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是(  )
A.硝酸钾、氢氧化钠B.氧化铜、二氧化锰C.氯化钾、二氧化锰D.硫酸铜、氢氧化钡

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