精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
4.工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置D的作用是防止倒吸.装置E中为NaOH溶液.
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1.
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水  b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度.已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失).反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad.
a.烧杯  b.蒸发皿    c.试管  d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.

分析 (1)液柱高度保持不变,说明气密性良好;D中左侧为短导管,为安全瓶,防止倒吸;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用;
(2)根据题目所给3个反应,可得出对应关系:2Na2S~2H2S~3S~3 Na2SO3,2Na2S反应时同时生成2Na2SO3,还需要1Na2SO3
(3)观察SO2的生成速率,发生强酸制取弱酸的反应,Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,蒸发皿、试管可直接加热;
(4)加入盐酸,Na2S2O3反应生成S沉淀,所以静置后取上层清液,滴加BaCl2溶液,检验溶液中是否含有硫酸根离子;

解答 解:(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则气密性良好;D中左侧为短导管,为安全瓶,防止倒吸;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用,可选用NaOH溶液,
故答案为:液柱高度保持不变;防止倒吸;NaOH;
(2)根据题目所给3个反应,可得出对应关系:2Na2S~2H2S~3S~3 Na2SO3,2Na2S反应时同时生成2Na2SO3,还需要1Na2SO3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1;
(3)观察SO2的生成速率,发生强酸制取弱酸的反应,a不生成二氧化硫,bd中物质均与二氧化硫反应,只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫;Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,可观察到溶液变澄清(或浑浊消失);烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,
故答案为:c;控制滴加硫酸的速度;溶液变澄清(或浑浊消失);ad;
(4)检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质,
故答案为:取少量产品溶于足量稀盐酸、静置、取上层清液(或过滤,取滤液)、滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质;

点评 本题考查实验方案的分析与评价,涉及气密性检验、离子检验、对操作的分析评价、化学计算等,侧重实验分析能力及知识综合应用能力的考查,(2)为易错点,可以利用总反应的分析,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是(  )
A.0.1mol•L-1稀硫酸100mL中含有硫酸根个数为0.1NA
B.1mol CH3+(碳正离子)中含有电子数为10NA
C.2.4g金属镁与足量的盐酸反应,转移电子数为2NA
D.12.4g白磷中含有磷原子数为O.4NA

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.常温下,下列溶液中有关物质的量浓度关系不正确的是(  )
A.pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液等体积混合后pH<7,则HA为弱酸
B.pH相等的CH3COONa、NaOH和Na2CO3三种溶液:c(NaOH)<c(Na2CO3)<c(CH3COONa)
C.物质的量浓度均为0.2mol•L-1CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)=0.2mol•L-1
D.0.1mol•L-1的NaHA溶液,其pH=4:c(HA-)>c(H+)>c(H2A)>c(A2-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某学生利用以下装置探究氯气与氨之间的反应.其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨反应的装置.

请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)装置A、F中共有的玻璃仪器名称是导管、分液漏斗、圆底烧瓶;装置E的作用是吸收氯气中的氯化氢.
(3)用装置A还可以实现D
A.Cu和浓H2SO4制SO2   B.Fe和浓HNO3制NO2
C.石英和焦炭制CO       D.电石和饱和食盐水制C2H2
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一.写出反应的化学方程式8NH3+3Cl2═6NH4Cl+N2.当有a mol氯气参加反应时,转移的电子总数为b个,则阿伏加德罗数常数为$\frac{b}{2a}$mol-1(用含a、b的代数式表示).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.等质量的两份铝粉分别与足量的稀NaOH溶液和稀硫酸反应,若消耗两溶液的体积相等,则两溶液的物质的量浓度之比是(  )
A.1:2B.2:3C.3:2D.1:1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.下列叙述正确的是(  )
A.CH2Cl2两种结构
B.烯烃跟氢气起加成反应产物是2,2,3,4-四甲基戊烷,则这样的烯烃有3种
C.的一氯代物有5种
D.1 mol某烷烃完全燃烧消耗11 mol O2,则其主链上含有5个碳原子的同分异构体(不考虑空间异构)有6种

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等.某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,反应的化学方程式如下:
2NH3(g)+CO2(g)?NH2COONH4(s)△H<0

(1)如用图1装置制取氨气,你所选择的试剂是浓氨水与生石灰或氢氧化钠固体.制备氨基甲酸铵的装置如图3所示,把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中,不断搅拌混合,生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中.当悬浮物较多时,停止制备.
注:四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质.
(2)发生器用冰水冷却的原因是降低温度,提高反应物转化率.
(3)液体石蜡鼓泡瓶的作用是通过观察气泡,调节NH3与CO2通入比例.
(4)从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是过滤;(填写操作名称).为了得到干燥产品,应采取的方法是c(填写选项序号).
a.常压加热烘干        b.高压加热烘干       c.真空40℃以下烘干
(5)尾气处理装置如图2所示.双通玻璃管的作用防止倒吸;浓硫酸的作用:吸收多余氨气、防止空气中水蒸气进入反应器使氨基甲酸铵水解.
(6)取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820g,用足量石灰水充分处理后,使碳元素完全转化为碳酸钙,过滤、洗涤、干燥,测得质量为1.000g.则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为80%.(精确到2位小数)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.山萘酚(Kaempferol)结构如图所示,且大量存在于水果、蔬菜、豆类、茶叶中,具有多种生物学作用,如抗氧化、抑制肿瘤生长及保护肝细胞等作用.有关山萘酚的叙述正确的是(  )
A.结构式中含有2个苯环和羟基、醚键、羧基、碳碳双键
B.可发生取代反应、水解反应、加成反应
C.可与NaOH反应,不能与NaHCO3反应
D.1mol山萘酚与溴水反应最多可消耗4molBr2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.如图所示某硅氧离子的空间结构示意图(虚线不表示共价键).通过观察分析,下列叙述正确的是(  )
A.键角为120℃B.化学组成为SiO32-
C.键角为60°D.化学组成为SiO44-

查看答案和解析>>

同步练习册答案