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18.焦亚硫酸钠(化学式为Na2S2O5)是一种常用的食品抗氧化剂,Na2S2O5中硫元素的化合价为+4,工业上制备Na2S2O5的方法有多种,下面是其中的一种生产工艺流程图.

(1)晶体Ⅰ的成分是NaHCO3,操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥,则洗涤剂最好是无水乙醇,干燥时需要在还原性气候或惰性气体氛围下,其原因Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4
(2)写出有关反应方程式:CuS灼烧2CuS+3O2_2CuO+2SO2,反应釜Ⅱ:2NaHCO3+2SO2=Na2S2O5+2CO2+H2O.

分析 一般的化合物中O元素化合价为-2价、Na元素化合价为+1,根据化合物中各元素化合价的代数和为0确定S元素化合价;
将氯化钠溶液中加入反应釜I中,通入氨气、二氧化碳,碳酸氢钠溶解度较小,所以发生反应NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体;将晶体I溶于水,然后向反应釜II中加入SO2,发生反应2NaHCO3+2SO2=Na2S2O5+2CO2+H2O,向反应釜II中加入等体积乙醇得到晶体II,则晶体II为Na2S2O5,过滤、洗涤得到纯品;
将CuS在空气中灼烧,发生反应2CuS+3O2_2CuO+2SO2,得到的黑色固体CuO,将CuO溶于稀硫酸,生成硫酸铜,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到硫酸铜,
据此分析解答.

解答 解:一般的化合物中O元素化合价为-2价、Na元素化合价为+1,根据化合物中各元素化合价的代数和为0得S元素化合价=02×5+1×22=+4,
故答案为:+4;
将氯化钠溶液中加入反应釜I中,通入氨气、二氧化碳,碳酸氢钠溶解度较小,所以发生反应NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,析出NaHCO3晶体;将晶体I溶于水,然后向反应釜II中加入SO2,发生反应2NaHCO3+2SO2=Na2S2O5+2CO2+H2O,向反应釜II中加入等体积乙醇得到晶体II,则晶体II为Na2S2O5,过滤、洗涤得到纯品;
将CuS在空气中灼烧,发生反应2CuS+3O2_2CuO+2SO2,得到的黑色固体CuO,将CuO溶于稀硫酸,生成硫酸铜,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到硫酸铜,
(1)通过以上分析知,晶体Ⅰ的成分是NaHCO3,操作Ⅱ包括过滤、洗涤、干燥,则洗涤剂最好是乙醇,因为Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3,干燥时需要在还原性气候或惰性气体氛围下,其原因Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4
故答案为:NaHCO3;无水乙醇;Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4
(2)CuS灼烧方程式为2CuS+3O2_2CuO+2SO2,反应釜Ⅱ反应方程式为2NaHCO3+2SO2=Na2S2O5+2CO2+H2O,
故答案为:2CuS+3O2_2CuO+2SO2;2NaHCO3+2SO2=Na2S2O5+2CO2+H2O.

点评 本题考查物质制备实验,为高频考点,侧重考查学生分析判断、基本实验操作等能力,明确物质性质、实验基本操作方法及原理是解本题关键,明确每一步发生的反应或基本操作方法,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.工业上用某矿渣(含有Cu2O、Al2O3、Fe2O3、SiO2)提取铜的操作流程如下:

已知:Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O
(1)实验操作I的名称为过滤;在空气中灼烧固体混合物D时,用到多种硅酸盐质的仪器,除玻璃棒、酒精灯、泥三角外,还有坩埚 (填仪器名称).
(2)滤液A中铁元素的存在形式为Fe2+;(填离子符号),生成该离子的离子方程式为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,检验滤液A中存在该离子的试剂为KSCN溶液、氯水(填试剂名称).
(3)金属E与固体F发生的某一反应可用于焊接钢轨,该反应的化学方程式为2Al+Fe2O3_Al2O3+2Fe.
(4)常温下,等pH的NaAlO2和NaOH两份溶液中,由水电离出的c(OH-)前者为后者的108倍,则两种溶液的pH=10-X.
(5)①利用电解法进行粗铜精炼时,下列叙述正确的是b、c(填代号).
a.电能全部转化为化学能              
 b.粗铜接电源正极,发生氧化反应
c.精铜作阴极,电解后电解液中Cu2+浓度减小
d.粗铜精炼时通过的电量与阴极析出铜的量无确定关系
②从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂,测定粗铜样品中金属铜的质量分数,涉及的主要步骤为:称取一定质量的样品→将浓硫酸用蒸馏水稀释,将样品与足量稀硫酸充分反应→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量.(填缺少的操作步骤,不必描述操作过程的细节)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.依据叙述,写出下列反应的热化学方程式.
(1)在25℃、101kPa下,1g甲醇(1)燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ.则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+32O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ•mol-1
(2)1L 1mol•L-1 KOH溶液中和1L 1mol•L-1 HNO3溶液,放出57.3kJ热量KOH(aq)+HNO3(aq)═KNO3(aq)+H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.我国是世界上发现和使用铜及铜器最早的国家之一,直到现在铜及其化合物在工农业生产中仍然有着广泛的应用.
(1)工业上可以用黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料冶炼铜.主要反应如下:
①2CuFeS2+4O2═Cu2S+3SO2+2FeO      
②2Cu2S+3O2═2SO2+2Cu2O
③Cu2S+2Cu2O═6Cu+SO2
在③中被氧化与被还原元素原子的物质的量之比为1:6;若由3mol CuFeS2生成3molCu,理论上消耗O2 的物质的量为7.5mol.
(2)常温下Cu2O能溶于稀硫酸,得到蓝色溶液和红色固体,可以利用该性质检验工业上冶炼铜得到的粗铜中是否含有Cu2O,写出此反应的离子方程式Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O.
(3)刻蚀印刷电路的废液中含有大量的CuCl2、FeCl2、FeCl3,任意排放将导致环境污染和资源的浪费,为了使FeCl3循环利用和回收CuCl2,现设计如下生产过程:

①试剂Y的名称盐酸;物质X最好是CuO(填化学式).
②若常温下1L废液中含CuCl2、FeCl2、FeCl3的物质的量浓度均为0.5mol•L-1,则加入Cl2气和物质X使溶液的pH在3.0-4.3 范围时(设溶液体积保持不变),铁元素完全转化为Fe(OH)3,而CuCl2 不产生沉淀.( KSP[Fe(OH)3]=1.0×10-38、KSP[Cu(OH)2]=2.0×10-20、lg5=0.7)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.已知:p(Ba2+)=-lgc(Ba2+),p(酸根离子)=-lgc(酸根离子),酸根离子为SO42-或CO32-.某温度下BaSO4、BaCO3的沉淀溶解关系如图所示,下列叙述正确的是(  )
A.p(Ba2+)=a时,溶液中所含的c(SO42-)>c(CO32-
B.M点对应溶液中的Ba2+、CO32-能形成BaCO3沉淀
C.由图可知该温度下,KSP(BaSO4)<KSP(BaCO3
D.BaSO4淀不能转化为BaCO3沉淀

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.一定温度下,下列溶液中的粒子浓度关系正确的是(  )
A.0.1mol•L-1的NaHS溶液中:c(OH-)=c(H+)+c(H2S)
B.往氯化铵溶液中加水cH+cNH3H2OcNH4+的值变大
C.0.1mol•L-1的NaOH溶液与0.2mol•L-1的HA溶液等体积混合,所得溶液呈现碱性:c(Na+)>c(HA)c(A-)>c(OH-)>c(H+
D.pH相等的①NH4Cl②NH4Al(SO42③NH4HSO4溶液中,c(NH4+)大小顺序:①>②>③

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.实验室里常利用反应:3Cu+8HNO3_3Cu(NO32+2NO↑+4H2O来制取NO,当有19.2g Cu参加反应时,计算:
(1)能生成多少升NO(标准状况下)?
(2)消耗HNO3的物质的量是多少?
(3)被还原的HNO3的物质的量是多少?

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

16.从海藻中提取单质碘时,可先将海藻晒干、灼烧成灰,然后按图所示进行实验:

已知步骤②发生的主要化学反应为2NaI+Cl2═2NaCl+I2,试回答下列问题:
(1)步骤①、③、④所采用的分离方法分别为过滤、萃取、蒸馏;其中步骤③分离时所使用的主要玻璃仪器是分液漏斗,有机层在下层(选填“上”或“下”).
(2)某同学在完成步骤④时,设计了如图所示实验装置,该实验装置有三处错误,请予以指出温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管处;冷却水的进出口颠倒;烧杯加热应垫石棉网.最后晶态碘在蒸馏烧瓶里聚集.
(3)若要使上述实验水层中的溶质析出,可采用的实验方法是蒸发.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.对于反应2SO2(g)+O2(g)═2SO3(g),能增大逆反应速率的措施是(  )
A.恒容通入一定量的SO2B.增大体系容积
C.恒容移去部分SO3D.降低体系温度

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同步练习册答案
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