(15分)硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。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。某实验室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下图:
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入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再经过滤、洗涤、干燥,得到所需的产品。
(1)写出仪器A的名称 步骤④中洗涤时,为了减少产物的损失用的试剂可以是 。
(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 。
(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式 。
(4)最后得到的产品中可能含有Na2SO4杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论: 。
(5)测定产品纯度
准确称取1.00 g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-+I2===S4O+2I-。滴定起始和终点的液面位置如图:则消耗碘的标准溶液体积为_______mL。产品的纯度为 %。
(6)Na2S2O3常用作脱氯剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为__________________。
(1)蒸馏烧瓶 乙醇 (2) S2O32-+ 2H+ == S + SO2 +H2O
(3)4SO2+2Na2S+Na2CO3 == CO2 + 3Na2S2O3
(4)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。
(5)16.00 79.36
(6)S2O32-+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42- + 8Cl- + 10H+
【解析】
试题分析:(1)根据仪器A的结构特点知A的名称为蒸馏烧瓶;根据题给信息易溶于水,难溶于乙醇,步骤 ④ 中洗涤时,为了减少产物的损失用的试剂可以是乙醇。(2)硫代硫酸钠遇酸均易分解,实验中不能让溶液pH<7,离子方程式为S2O32-+ 2H+ == S + SO2 +H2O;(3)三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3 == CO2 + 3Na2S2O3 。(4)最后得到的产品中可能含有Na2SO4杂质。请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4的实验操作,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。(5)根据滴定起始和终点的液面位置判断消耗碘的标准溶液体积为18.50mL—2.50mL=16.00mL。n(I2)= 0.100 0 mol·L-1×0.0016L=1.6×10—4 mol,根据2S2O32-+I2===S4O+2I-知n(Na2S2O3·5H2O)= 3.2×10—4 mol,m(Na2S2O3·5H2O)=0.7936g,产品的纯度为79.36%。(6)Na2S2O3常用作脱氯剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为S2O32-+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42- + 8Cl- + 10H+。
考点:考查化学实验方案的分析、评价和设计,与化学实验相关的计算。
考点分析: 考点1:物质的制备 试题属性科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东省汕头市高三第一次模拟考试理综化学试卷(解析版) 题型:实验题
(16分)以黄铜矿为主要原料来生产铜、铁红颜料和硫单质,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:
回答下面问题:
(1)从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧,使其转变为铜。这种方法的缺点是要消耗大量的热能以及 (完成合理的一种即可)。
(2)过滤③得到的滤渣成分是 (填化学式)。
(3)反应Ⅰ~Ⅴ中,共有 个反应不属于氧化还原反应。
(4)溶液A中含有的溶质是 (填化学式)。
(5)写出反应Ⅰ的化学方程式 。
(6)①反应Ⅲ是FeCO3在空气中煅烧,写出化学方程式 。
②反应Ⅳ中发生反应的离子方程式 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年福建省莆田市高三质量检测化学试卷(解析版) 题型:选择题
2015年世界环境日宣传标语:“减少污染———行动起来”。下列做法正确的是
A.为提高农作物的产量,大量使用化肥和农药
B.绿色化学的核心是对环境污染进行治理
C.为防止食品变质,加入大量的防腐剂
D.垃圾是放错地方的资源,进行分类回收处理
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年山东省青岛市高三下学期一模考试理综化学试卷(解析版) 题型:实验题
(17分)工厂中用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,除了含有大量硫酸外,还含有少量NH4+、Fe3+、AsO43-、Cl-。为除去杂质离子,部分操作流程如下:
请回答问题:
(1)用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中,硫酸的浓度为4.9g·L-1,则该溶液中的pH约为 。
(2)NH4+在用稀硫酸浸泡某矿石后的溶液中以(NH4)2SO4和NH4Cl形式存在。现有一份(NH4)2SO4溶液,一份NH4Cl溶液,(NH4)2SO4溶液中c(NH4+)恰好是NH4Cl溶液中c(NH4+)的2倍,则c[(NH4)2SO4] c(NH4Cl)(填:<、=或>)。
(3)随着向废液中投入生石灰(忽略溶液温度的变化),溶液中_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)投入生石灰调节pH到2~3时,大量沉淀主要成分为CaSO4·2H2O[含有少量Fe(OH)3],提纯CaSO4·2H2O的主要操作步骤:向沉淀中加入过量 ,充分反应后,过滤、洗涤、 。
(5)25℃, H3AsO4电离常数为K1=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12。当溶液中pH调节到8~9时,沉淀主要成分为Ca3(AsO4)2。
①pH调节到8左右Ca3(AsO4)2才开始沉淀的原因是 。
②Na3AsO4第一步水解的平衡常数数值为: 。
③已知:AsO43-+2I-+2H+= AsO33-+I2+H2O ,SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 。上述两个反应中还原性最强的微粒是 。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年山东省青岛市高三下学期一模考试理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列有关原子结构、元素性质的说法正确的是
A.Si、P、S、Cl元素的单质与氢气化合越来越容易
B.元素原子最外层电子数越多,元素金属性越强
C.元素周期表共有18列,第3列是第ⅠB族,第17列是第ⅦA族
D.F﹣、O2﹣、Mg2+、Na+离子半径逐渐减小
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江西省盟校高三第一次十校联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列实验装置能达到相关实验目的的是
A.图1可用于分离收集CO和CO2
B.图2用于从食盐水中提取NaCl晶体
C.图3用于收集NO
D.图4用于氢氧化铁胶体和硫酸钠溶液的分离
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年江西省红色六校高三第二次联考理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
【化学选修2化学与技术】(15分)氨气是工农业生产中重要的产品,合成氨并综合利用的某些过程如下图所示:
(1)原料气中的氢气来源于水和碳氢化合物。请写出甲烷和水在催化剂和高温条件下反应的方程式: 。
(2)在工业生产中,设备A的名称为 ,A中发生的化学反应方程式是 。
(3)上述生产中向母液通入氨气同时加入 ,可促进副产品氯化铵的析出。长期使用氯化铵会造成土壤酸化,尿素适用于各种土壤,在土壤中尿素发生水解,其水解的化学方程式是 。
(4)纯碱在生产生活中有广泛的应用,请写出任意两种用途: 。
(5)图中所示工业制法获得的纯碱中常含有NaCl杂质,用下述方法可以测定样品中NaCl的质量分数。
①检验沉淀是否洗涤干净的方法是_________________________________。
②样品中NaCl的质量分数的数学表达式为__________________________。
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年山西省高三第三次四校联考理综化学试卷(解析版) 题型:选择题
根据下列实验或实验操作和现象,所得结论正确的是
实验或实验操作 | 现象 | 实验结论 | |
A | 用大理石和盐酸反应制取CO2 气体,立即通入一定浓度的Na2SiO3 溶液中 | 出现白色沉淀 | H2CO3的酸性比H2SiO3的酸性强 |
B | 向某溶液先滴加硝酸酸化,再滴加BaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | 原溶液中含有SO42-、SO32-、HSO3-中的一种或几种 |
C | 试管b比试管a中溶液的红色深 | 增大反应物浓度,平衡向正反应方向移动 | |
D | 左边棉球变为橙色,右边棉球变为蓝色 | 氧化性:Cl2>Br2>I2 |
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科目:高中化学 来源:2014-2015学年广东省揭阳市高三一模考试理综化学试卷(解析版) 题型:填空题
(16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用:
(1)请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式: ;
(2)请设计实验,检验某可溶性固体物质中含有NH4+的操作、现象、结论: ;
(3)实验室可用(NH4)2Cr2O7受热分解产生N2、Cr2O3和H2O来制备N2,请写出该分解反应的化学方程式: ;
(4)有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N2、Cr2O3和H2O,还含有NH3和O2,并指出伴随有显著的副反应发生:2(NH4)2Cr2O72Cr2O3+4NH3↑+2H2O+3O2↑;设计如下图所示实验装置,并通过实验方法验证了NH3和O2的存在(忽略空气中O2的干扰)。
限选试剂:Na2S溶液、Na2SO3溶液、FeSO4溶液;
限选仪器:试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是 ;
②根据实验目的,选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置(在方框中画图并标注所选试剂);
③写出该法验证NH3和O2存在的实验原理的化学方程式: 。
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