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6.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一.
某化学研究小组采用图1装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5,装置 II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2→Na2S2O5

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O.
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯.装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的合理装置(夹持仪器已略去)为c(填序号).
(3)现将0.5mol Na2S2O5溶解于水配成1L溶液,该溶液pH=4.5.溶液中部分微粒浓度随溶液酸碱性变化如图.
(4)写出Na2S2O5溶解于水的化学方程式Na2S2O5+H2O=2NaHSO3;当溶液pH小于1后,溶液中H2SO3的浓度减小,其原因可能是亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化.
(5)葡萄酒常用Na2S2O5做抗氧化剂.1.90g Na2S2O5最多能还原224mLO2(标准状况).
(6)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则该晶体已被氧化.

分析 (1)由装置Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ中产生的气体为SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水;
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体,分离固体与液态,应采取过滤操作,根据过滤操作需要用到的玻璃仪器答题;装置Ⅲ用于处理尾气,吸收未反应的二氧化硫,应防止倒吸,且不能处于完全密闭环境中;
(4)根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,据此书写水解方程式;当溶液pH小于1后,溶液中主要以亚硫酸形成存在,但亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,据此答题;
(5)用Na2S2O5做抗氧化剂,能被氧化成Na2SO4,根据电子得失守恒可知关系式Na2S2O5~O2,根据关系可计算出氧气的体积;
(6)Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可;

解答 解:(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ中产生的气体为SO2,亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体,分离固体与液态,应采取过滤操作,过滤操作需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯,
a.该装置不能吸收二氧化硫,所以无法实现实验目的,故错误;
b.该装置吸收二氧化硫能力较差,且为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故错误;
c.该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应,可以吸收,且防止倒吸,故正确;
d.高锰酸钾溶液能吸收二氧化硫,但该装置不能防倒吸,故错误
e.装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫,但为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故错误,故选c,
故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;c;
(4)根据图可知,pH=4.5时,溶液中主要以亚硫酸氢根离子形式存在,所以水解方程式为Na2S2O5+H2O=2NaHSO3,当溶液pH小于1后,溶液中主要以亚硫酸形成存在,但亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫或亚硫酸被氧化也会导致浓度小,
故答案为:Na2S2O5+H2O=2NaHSO3;亚硫酸不稳定,易分解生成二氧化硫,或亚硫酸被氧化;
(5)1.90g Na2S2O5的物质的量为$\frac{1.90}{190}$mol=0.01mol,用Na2S2O5做抗氧化剂,能被氧化成Na2SO4,根据电子得失守恒可知关系式Na2S2O5~O2,所以能还原的氧气的物质的量为0.01mol,其体积为224mL,
故答案为:224;
(6)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则该晶体已被氧化,
故答案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解;滴加足量盐酸,振荡;再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则该晶体已被氧化;

点评 本题考查物质的制备实验、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等,难度中等,明确实验原理是解本题关键,根据物质的性质分析解答,注意元素化合物知识的积累和灵活运用.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.(1)已知在常温下测得浓度均为0.1mol•L-1的5种溶液的pH:
溶质CH3COONaNaHCO3Na2CO3NaClONaCN
pH8.89.711.610.311.1
①上述溶液中的阴离子CH3COO-、HCO3-、CO32-、ClO-、CN-,结合H+能力最强的是CO32-.(用离子符号表示)
②根据表中数据,常温下,浓度均为0.1mol•L-1的下列4种物质的溶液中,pH最小的是B(填字母,下同);将各溶液分别稀释100倍,pH变化最小的是A
A.HCN B.CH3COOH c.H2CO3 d.HClO
(2)现有常温下的6份溶液:
a.0.01mol•L-1的CH3COOH溶液;b.0.01mol•L-1HCl溶液;c.pH=13的氨水;d.pH=13的NaOH溶液;e.0.01mol•L-1的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液;f.0.01mol•L-1的HCl溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后所得溶液.
①其中水的电离程度最大的是e(填字母,下同),水的电离程度相同的是cd;
②将b、d混合后所得溶液pH=12,则消耗b、d溶液的体积之比为9:2;
③将溶液同等稀释10倍后溶液的pH:c>d,e>f(选填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.以碳酸镁(含少量FeCO3)为原料制取硫酸镁晶体,并测定Mg2+含量:将原料完全溶于一定量的稀硫酸中,加足量的H2O2后用氨水调节溶液的pH,静置后过滤,除去滤渣,将滤液结晶得硫酸镁晶体.
(1)30.00mL 5.00mol•L-1的稀硫酸至少能溶解原料的质量为12.60g.
(2)加入H2O2时反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(3)已知:Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-39,Ksp[Mg(OH)2]=1.0×10-12
室温下,若溶液中c(Mg2+)=0.01mol•L-1,欲使溶液中的c(Fe3+)≤1×10-6mol•L-1,需调节溶液pH范围为3~9.
(4)常采用下列方法测定结晶硫酸镁中Mg2+的含量:
已知:①在pH为9~10时,Mg2+、Zn2+均能与EDTA(H2Y2-)形成配合物
②在pH为5~6时,Zn2+除了与EDTA反应,还能将Mg2+与EDTA形成的配合物中的Mg2+“置换”出来:Zn2++MgH2Y=ZnH2Y+Mg2+
步骤1:准确称取得到的硫酸镁晶体1.50g加入过量的EDTA,配成100mL pH在9~10之间溶液A
步骤2:准确移取25.00mL溶液A于锥形瓶中,用0.10mol•L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定到终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为20.00mL
步骤3:准确移取25.00mL溶液A于另一只锥形瓶中,调节pH在5~6;用0.10mol•L-1Zn2+标准溶液滴定,滴定至终点,消耗Zn2+标准溶液的体积为30.00mL.
计算该结晶硫酸镁中Mg2+的质量分数(请给出计算过程)6.4%.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.能导电的电解质是(  )
A.氯化钠溶液B.金属铜C.熔融硝酸钾D.酒精

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1.氮化钠和氢化钙都是离子化合物,与水反应的化学方程式(末配平)如下:Na3N+H2O→NaOH+NH3,CaH2+H2O→Ca(OH)2+H2.有关它们的叙述正确的是(  )
A.离子半径的大小:Na+>N3->H-
B.它们与水发生的反应均属于氧化还原反应
C.两种化合物均只含离子键,不含共价键
D.两固体混合物溶于足量盐酸中可得到三种盐

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11.聚戊二酸丙二醇酯(PPG)是一种可降解的聚酯类高分子材料,在材枓的生物相容性方面有很好的应用前景.
PPG的一种合成路线如图:
已知:①烃A的相对分子质量为70,
核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢
②化合物B为单氯代烃:化合物C的分子式为C5H8
③E、F为相对分子质量差14的同系物,F是福尔马林的溶质

回答下列问题:
(1)A的结构简式为
(2)由B生成C的化学方程式为
(3)由E和F生成G的反应类型为加成反应,G的化学名称为3-羟基丙醛.
(4)①由D和H生成PPG的化学方程式为
②若PPG平均相对分子质量为10000,则其平均聚合度约为b(填标号).
a.48       b.58              c.75                d.102
(5)D的同分异构体能同时满足下列条件的共有5种(不含立体异构);
①能与饱和NaHCO3溶液反应产生气体    ②既能发生银镜反应,又能发生皂化反应.
其中核磁共振请谱显示为3组峰,且峰面积比为6:1:1的是有(写结构简式)D的所有同分异构体在下列一种表征仪器中显示的信号(或数据)完全相同,该仪器是有有c(填标号).
 a.质谱仪          b.红外光谱仪        c.元素分析仪         d.核磁共振仪.

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18.下列有关物质用途的叙述不正确的是(  )
A.单质硅是光导纤维的主要成分B.氯气可用于自来水杀菌消毒
C.氧化铁常用作红色油漆和涂料D.过氧化钠可用作潜艇里氧气的来源

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15.下列框图中物质均为中学化学常见物质.已知A、B、C均为有刺激性气味气体,A、B分别通入品红溶液中,红色均褪去;B、C分别通入紫色石蕊试液中,B使溶液先变红后褪色,C使溶液显蓝色;H为无色气体,I为红棕色气体,反应②有大量白烟生成.
请回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式
BCl2,CNH3,INO2
(2)写出下列变化的化学方程式
反应①Cl2+SO2+H2O=H2SO4+2HCl
反应②8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
反应③4NH3+5O2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$4NO+6H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.下列叙述不正确的是(  )
A.Na、Mg、Al元素最高化合价依次升高B.P、S、Cl原子半径依次减小
C.N、O、F元素非金属性依次减弱D.Li、Na、K原子的电子层数依次增多

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