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5.硫代硫酸钠是一种常见的化工原料.将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,该反应的化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2
(1)在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是_赶走水中的溶解氧(或空气)_.
(2)用该方法获得的Na2S2O3•5H2O晶体中常混有一定量的杂质.某兴趣小组欲对其中所含杂质的成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水).
【提出假设】假设1:晶体中只含Na2CO3杂质;   假设2:晶体中只含Na2S杂质;
假设3:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质.
【查阅资料】①SO2+2H2S═3S↓+2H2O;
②Na2S2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:
Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O.
③H2S+CuSO4═CuS↓(黑色)+H2SO4
【判断与思考】某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4中,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立.你认为其结论是否合理?不合理(填“合理”或“不合理”),请说明理由:Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出.
【设计方案进行实验】基于假设1,完成下表中的实验方案、现象及结论(仪器自选).限选实验试剂:3mol•L-1 H2SO4溶液、1mol•L-1 NaOH溶液、酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水.
实验方案现象及结论
(3)已知:2Na2S2O3+I2═2NaI+Na2S4O6.为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,用0.010mol•L-1的碘水进行多次取样滴定,测得Na2S2O3•5H2O的含量约为102%.若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水.

分析 (1)将蒸馏水加热煮沸一段时间后可以赶走其中溶解的氧气,防止对实验产生干扰;
(2)根据假设1和假设2来提出假设3;
[判断与思考]
如果是Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出;
硫化氢和二氧化硫之间可以发生反应生成单质硫;碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳,硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢,硫化氢可以被高锰酸钾氧化,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,据此检验固体成分;
(3)根据实验原理,碘单质的消耗量和Na2S2O3•5H2O的含量是成正比例关系的,根据影响碘单质含量的因素来分析.

解答 解:(1)将蒸馏水加热煮沸一段时间,可以赶走水中的溶解氧(或空气),防止物质被氧气氧化,故答案为:赶走水中的溶解氧(或空气);
(2)根据假设1和假设2,得出假设3是:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质,故答案为:晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质;
[判断与思考]
如果是Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出,所以推断不合理,
故答案为:不合理;Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出;
碳酸钠可以和硫酸反应生成二氧化碳,硫化钠可以和硫酸反应生成硫化氢,硫化氢可以被高锰酸钾氧化,二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊,如果固体中加入硫酸,产生的气体不会使品红退色,能使澄清石灰水变浑浊在,证明固体只有碳酸钠,
故答案为:

实验方案现象及结论
取适量晶体于烧瓶中,加入足量3 mol?L-1 H2SO4,塞上带导气管的橡皮塞,将产生的气体导出并依次通过盛有酸性KMnO4溶液、品红溶液、澄清石灰水的洗气瓶.品红溶液不褪色、澄清石灰水变浑浊,晶体中含Na2CO3杂质
(3)测得Na2S2O3•5H2O的含量约为102%,即消耗的碘水质量偏高,可能是晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水,故答案为:晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水.

点评 本题是一道探究物质的组成和含量知识的综合实验题,考查学生分析和解决问题的能力,难度大,综合性强.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.太阳能电池的发展已经进入了第三代.第三代就是铜铟镓硒CIGS等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜硅系太阳能电池.完成下列填空:
(1)亚铜离子(Cu+)基态时的电子排布式为[Ar]3d10
(2)硒为第四周期元素,相邻的元素有砷和溴,则这3种元素的第一电离能I1从大到小顺序为(用元素符号表示)Br>As>Se;用原子结构观点加以解释As、Se、Br原子半径依次减小,原子核对外层电子的吸引力依次增强,元素的第一电离能依次增大;Se原子最外层电子排布为4s24p4,而As原子最外层电子排布为4s24p3,p电子排布处于半充满状态,根据洪特规则特例可知,半充满状态更稳定,所以As元素的第一电离能比Se大.
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具 有孤对电子的分子或离子生成加合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3.BF3•NH3中B原子的杂化轨道类型为sp3,N原子的杂化轨道类型为sp3,B与 N之间形成配位 键.
(4)单晶硅的结构与金刚石结构相似,若将金刚石晶体中一半的C原子换成Si原子且同种原子不成键,则得如图所示的金刚砂(SiC)结构;金刚砂晶体属于原子晶体(填晶体类型)在SiC结构中,每个C原子周围最近的C原子数目为12.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.1摩尔丙烷在光照情况下,最多可以与几摩尔氯气发生取代反应(  )
A.4molB.8molC.10molD.2mol

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.下列实验或生产操作中没有新物质生成的反应有几个
①向碘水中加入CCl4后振荡、静置②二氧化氮经加压凝成无色液体③石蜡催化裂化④碘受热后变成碘蒸气⑤照片底片被感光⑥煤的干馏(  )
A.2B.3C.4D.5

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.下列说法正确的是(  )
A.蔗糖与纤维素均属于高分子化合物
B.不同的油脂发生皂化反应,至少有一种产物相同
C.淀粉在稀硫酸作用下充分加热后,所得溶液与少量新制Cu(OH)2共热未见红色沉淀,说明淀粉未发生水解
D.蛋白质溶液中加入酒精后会发生盐析而失去生理活性

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列有关实验的描述不正确的是(  )
A.钠在空气和氯气中燃烧,火焰皆呈黄色,但生成固体颜色不同
B.新制饱和氯水和浓硝酸光照下会有气体产生,其成分中都有氧气
C.次氯酸和过氧化钠都能使品红溶液褪色,其原理是不相同的
D.取两小块铝箔,将其中一片打磨,灼烧均能看到铝箔熔化但不滴落的现象

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.5种固体物质A、B、C、D、E由表中不同的阴阳离子组成,它们均易溶于水.
阳离子Na+  Al3+Fe3+  Cu2+、Ba2+
阴离子OH- Cl- CO32- NO3- SO4-
分别取它们的水溶液进行实验,结果如下:①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀,向该沉淀中加入足量稀HNO3,沉淀部分溶解,剩余白色固体;②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀,同时产生大量气体;
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀,过量C溶液与D溶液混合后无现象;
④B溶液与D溶液混合后无现象;
⑤将38.4g Cu片投入装有足量D溶液的试管中,Cu片不溶解,再滴加1.6mol•L-1稀H2SO4,Cu逐渐溶解,管口附近有红棕色气体出现.
(1)据此推断A、C的化学式为:ACuSO4;CBa(OH)2
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式2Fe3++3CO32-+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑.
(3)D溶液中滴入石蕊试液,现象是由无色变成红色,原因是Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+(用离子方程式说明).
(4)步骤⑤中若要将Cu片完全溶解,至少加入稀H2SO4的体积是500mL.
(5)现用500mL 3mol•L-1的E溶液充分吸收11.2L CO2气体(标准状况 下),反应后溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为c(H+)<c(OH-)<c(CO32-)<c(HCO3-)<c(Na+).
(6)若用惰性电极电解A和B的混合溶液,溶质的物质的量均为0.1mol,请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.物质的化学变化乍看起来,好像十分复杂,难以把握,而实际上是有规律可循的.认识化学原理并将化学原理应用于实际正是化学的魅力所在.
I.在恒容密闭容器中通入X并发生反应:
2X(g)?Y(g),温度T1、T2下X的物质的量浓度c(x)随时间t变化的曲线如图1所示:
 ①该反应的化学平衡常数表达式为:$\frac{c(Y)}{{c}^{2}(X)}$

②M点的正反应速率v正>(填“>”、“=”或“<”)N点的逆反应速率v逆;T2下,在0~t1时间内,v(Y)=$\frac{2(a-b)}{{t}_{1}}$mol•L-1•min-1 ;该反应进行到M点放出的热量<(填“>”、“=”或“<”)进行到W点放出的热量.
③M点时再加入一定量的X,平衡后X的转化率增大(填“增大”、“减小”或“不变”)

II.0.1mol/LNaHCO3溶液与0.1mol/L NaOH溶液等体积混合,所得溶液中离子浓度由大到小的顺序为:c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+),
III.图2是某种燃料电池原理示意图.
(1)该燃料电池工作过程中,其正极反应式为:O2+4H++4e-=2H2O
(2)若用此燃料电池作为电源向铁制品上镀上一层铜,则铁制品要连接在燃料电池的a极(图3)(填“a”或“b”)上.若用此燃料电池电解精炼银,应使粗银作电解池的阳极,使用AgNO3和HNO3的混合溶液作电解液,若阴极有少量红棕色气体生成,则生成该气体的电极反应式为:2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.(1)、在25℃、101kPa的条件下,断裂1mol H-H键吸收436kJ能量,断裂1mol Cl-Cl键吸收243kJ能量,形成1mol H-Cl键放出431kJ能量.H2+Cl2═2HCl的化学反应可用如图表示:

请回答下列有关问题:
①反应物旧键断裂吸收(填吸收或释放)的总能量为679kJ.
②生成物新键形成释放(填吸收或释放)的总能量为862kJ.
③判断H2+Cl2═2HCl是放出(填“吸收”或“放出”)能量.④、反应物的总能量>(填“>”,“=”或“<”)生成物的总能量.
(2)判断题:对的打“√”错的打“×”
①最外层电子数相同的元素一定是同族元素.×
②116号元素在第七周期ⅥA族√
③元素的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则其非金属性越强√
④完全由非金属形成的化合物一定是离子化合物×
⑤相同条件下由原子形成1mol H-Cl 键所放出的能量与断开1mol H-Cl 键吸收的能量相等.√.

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