【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料。具有较强的还原性,可用于棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。易溶于水,不溶于乙醇。Na2S2O35H2O于40~45℃熔化,48℃分解。实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na2S2O35H2O。制备原理为:Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O35H2O。某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。
Ⅰ.实验室制取Na2S2O35H2O晶体的步骤如下:
①称取12.6 g Na2SO3于烧杯中,溶于80.0 mL水。
②另取4.0 g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。
③水浴加热(如图1所示,部分装置略去),微沸,反应约1小时后过滤。
④滤液在经过蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O35H2O晶体。
⑤进行减压过滤(如图2所示)、乙醇洗涤并干燥。请回答:
(1)仪器B的名称是_____。
(2)步骤④在浓缩过程中不能蒸发过度,其原因是_____。步骤⑤如欲停止抽滤,应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下,再关抽气泵,其原因是_____。
(3)洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是_____。
A.水 B.乙醇 C.氢氧化钠溶液 D.稀盐酸
Ⅱ.设计以下实验流程探究Na2S2O3的某些化学性质
(4)实验①Na2S2O3溶液pH=8的原因是_____(用离子方程式表示)。
(5)写出实验②中发生的离子反应方程式_____。
Ⅲ.用Na2S2O3的溶液测定溶液中ClO2的物质的量浓度,可进行以下实验。
步骤1:准确量取ClO2溶液10.00mL,稀释成100mL试样。
步骤2:量取V1 ML试样加入到锥形瓶中,调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,摇匀,在暗处静置30分钟(已知:ClO2+I﹣+H+—I2+Cl﹣+H2O 未配平)。
步骤3:以淀粉溶液作指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知:I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。
(6)滴定终点现象是_____。根据上述步骤计算出原ClO2溶液的物质的量浓度为_____ mol/L(用含字母的代数式表示)。
【答案】球形冷凝管 避免温度高于48℃,Na2S2O35H2O发生分解 避免发生水倒吸 B S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣ S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+ 溶液蓝色褪去,并在半分钟内不恢复
【解析】
(1)、根据装置图可知,仪器B为球形冷凝管;
(2)、根据题干信息‘Na2S2O35H2O于40~45℃熔化,48℃分解’解答;停止抽滤时,应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下,再关抽气泵,是为了避免发生水倒吸;
(3)、硫粉难溶于水、微溶于乙醇,乙醇湿润可以使硫粉易于分散到溶液中,硫在酒精中微溶,可以增大接触面积,提高反应速率;
(4)、常温下,由pH=8,是Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解呈碱性;
(5)、加入足量氨水同时加入氯化钡溶液,氯水具有氧化性,Na2S2O3具有还原性,发生氧化还原反应,生成SO42-和Cl-,生成的SO42-再与Ba2+反应;
(6)、滴定终点时Na2S2O3溶液将碘全部还原,以淀粉溶液作指示剂,溶液蓝色褪去;由方程式2ClO2+10I- +8H+=5I2+2Cl-+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-得关系式ClO2~52S2O32-, n (2S2O32-) =cV2×10-3mol,所以V1mL ClO2的溶液中含有的ClO2的物质的量为2cV2×10-4mol,根据c=计算出原ClO2溶液的物质的量浓度。
(1)由装置图可知仪器B为球形冷凝管,故答案为:球形冷凝管;
(2)加热时应避免温度高于48℃,Na2S2O35H2O发生分解,抽滤时应避免倒吸,如欲停止抽滤,应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下,再关抽气泵,其原因是避免发生水倒吸,
故答案为:避免温度高于48℃,Na2S2O35H2O发生分解;避免发生水倒吸;
(3)洗涤时为尽可能避免产品损失应选用乙醇,故答案为:B;
(4)Na2S2O3为强碱弱酸盐,水解呈碱性,离子方程式为S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣,
故答案为:S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣;
(5)实验②中发生的离子反应方程式为S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+,
故答案为:S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+=2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+;
(6)滴定终点,溶液蓝色褪色,且半分钟内不恢复,反应的关系式为2ClO2~5I2~10S2O32﹣,n(Na2S2O3)=V2c×10﹣3mol,则c(ClO2)=mol/L,
故答案为:溶液蓝色褪去,并在半分钟内不恢复;。
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【题目】向CH3COONa稀溶液中加入(或通入)少许X物质,其溶液中部分微粒浓度变化如下表所示(溶液温度不变):
则X物质可能是( )
A.氯化氢B.氢氧化钠C.蒸馏水D.醋酸
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【题目】高温下,超氧化钾晶体(KO2)呈立方体结构。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。则下列有关说法正确的是( )
A. KO2中只存在离子键
B. 超氧化钾的化学式为KO2,每个晶胞含有1个K+和1个O2-
C. 晶体中与每个K+距离最近的O2-有6个
D. 晶体中,所有原子之间都以离子键相结合
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【题目】常温下,将pH=4的硫酸溶液分别稀释成原体积的10倍、100倍、10000倍。则稀释后溶液的pH分别为( )
A.5、6、8B.5、6、7C.4.7、6.7、8D.4.7、6.7、7
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【题目】(1)Fe2+的最外层电子排布式__;基态铜原子的电子排布式为__。
(2)六氟合钛酸钾(K2TiF6)中存在[TiF6]2-配离子,则钛元素的化合价是__,配体是__。
(3)TiCl3可用作烯烃定向聚合的催化剂,例如丙烯用三乙基铝和三氯化钛做催化剂时,可以发生下列聚合反应:nCH3CH=CH2,该反应中涉及的物质中碳原子的杂化轨道类型有__;反应中涉及的元素中电负性最大的是__。三乙基铝是一种易燃物质,在氧气中三乙基铝完全燃烧所得产物中分子的立体构型是直线形的是__。
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为__,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为__,若晶胞的边长为apm,则金刚砂的密度为__。
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【题目】已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) △H1 CO2(g)+C(s)=2CO(g) △H2
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H3 4Fe(s)+3O3(g)=2Fe2O3(s)△H4
3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)△H5
下列关于上述反应焓变的判断正确的是
A.△H1>0,△H3<0B.△H1>△H2
C.△H1=△H2+△H3D.△H3=△H4+△H5
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【题目】按要求写热化学方程式:
(1)已知稀溶液中,1 mol H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时,放出114.6 kJ热量,写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式____________________________。
(2)碳的燃烧热为393.50 kJ·mol-1,写出表示C燃烧热的热化学方程式:______________。
(3)已知CO转化成CO2的能量关系如下图所示。写出该反应的热化学方程式:_______。
(4)25℃、101 kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q kJ,经测定,将生成的CO2通入足量澄清石灰水中产生25 g白色沉淀,写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式________。
(5)已知下列热化学方程式:
①CH3COOH(l)+2O2(g)===2CO2(g)+2H2O(l) ΔH1=-870.3 kJ/mol
②C(s)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=-393.5 kJ/mol
③H2(g)+O2(g)===H2O(l)ΔH3=-285.8 kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式_______。
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【题目】亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂, 可由NO与Cl2在通常条件下反应得到。某学习小组在实验室用如图所示装置制备NOCl。
已知:亚硝酰氯(NOCl)的熔点为-64.5℃、沸点为-5.5℃, 气态呈黄色,液态时呈红褐色,易与水反应。
请回答下列问题:
(1)装置A中仪器a的名称是____________。
(2)实验开始时,应先打开K2,再打开____________(填K1”或K3”),通入一段时间气体,其目的是____________。
(3)实验时利用装置B除去某些杂质气体并通过观察B中的气泡来判断反应速率,装置B中的长直玻璃管还具有的作用是____________。
(4)装置C中应选用的试剂为____________(填试剂名称)。
(5)装置F的作用是____________。
(6)工业上可用间接电化学法除去NO,其原理如图所示,吸收塔中发生的反应为:NO+S2O42-+H 2O——N2+HSO3-(未配平)
①吸收塔内发生反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
②阴极的电极反应式为_______。
(7)NOCl与H2O反应生成HNO2和HCl。请设计实验证明HNO2是弱酸:_______。
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