分析 (1)根据仪器2的构造及使用方法写出其名称;二氧化硫属于有毒气体,要进行尾气处理;
(2)制备二氧化硫用中等浓度的硫酸;
(3)①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;
②根据酸性条件下硫代硫酸钠与氢离子反应生成二氧化硫和硫单质分析;
(4)操作①的目的是分离出用于吸收有色杂质的活性炭,则该操作为过滤,由于常温下溶液中析出晶体Na2S2O3•5H2O,为了避免产品损失,需要趁热过滤;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,为了减少损失,可以用乙醇为洗涤剂;
(5)根据“Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解”分析蒸发时要控制温度不宜过高的原因;
(5)①反应结束前溶液为无色,反应结束后溶液中高锰酸根离子过量,溶液变为浅红色;
②若滴定前尖嘴有气泡,滴定后尖嘴无气泡,则从滴定管中读出来的高锰酸钾溶液的体积偏大,据此分析;
③根据n=cV计算出1.28g样品消耗的高锰酸钾的物质的量,根据根据反应计算出样品中含有Na2S2O3•5H2O的物质的量,再根据质量分数的表达式计算出产品中Na2S2O3的质量分数.
解答 解:(1)根据图示装置可知,仪器2的名称为蒸馏烧瓶;二氧化硫属于有毒气体,要进行尾气处理,所以装置6的作用是吸收尾气中的二氧化硫,防止污染空气,
故答案为:蒸馏烧瓶;吸收尾气中的二氧化硫;
(2)二氧化硫易溶于水,所以不能用稀酸,浓硫酸中氢离子浓度很小,不利于与亚硫酸钠固体反应,所以制备二氧化硫用中等浓度的硫酸;
故答案为:D;
(3)①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Na2CO3物质的量之比为2:1,
故答案为:2:1;
②当溶液pH<7时,溶液显示酸性,会发生反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O,所以Na2S2O3在酸性环境中不能稳定存在,应该时溶液的pH不小于7,
故答案为:S2O32-+2H+=S↓+SO2+H2O;
(4)常温下溶液中析出晶体为Na2S2O3•5H2O,Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,为了避免析出Na2S2O3•5H2O导致产率降低,所以操作①过滤出活性炭时需要趁热过滤;洗涤晶体时为减少晶体损失,减少Na2S2O3•5H2O的溶解,依据Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇的性质选择乙醇洗涤,且洗涤后乙醇易挥发,不引入新的杂质,
故答案为:趁热过滤;乙醇;
(5)由于Na2S2O3•5H2O于40~45℃熔化,48℃分解,所以蒸发时温度过高会导致析出的晶体分解,降低了产率,
故答案为:温度过高会导致析出的晶体分解;
(5)①依据标定的原理可知,反应结束前溶液为无色,反应结束后溶液中高锰酸根离子过量,溶液变为浅红色,所以滴定终点的现象为:溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色,
故答案为:溶液由无色变为浅红色,半分钟内不褪色;
②若滴定前尖嘴有气泡,滴定后尖嘴无气泡,则从滴定管中读出来的高锰酸钾溶液的体积偏大,所以根据高锰酸钾溶液体积计算出来的Na2S2O3的质量分数也偏大,
故答案为:偏大;
③20mL 0.40mol/L KMnO4溶液中含有高锰酸钾的物质的量为:n(KMnO4)=0.40mol/L×0.02L=0.008mol,
根据反应5S2O32-+8MnO4-+14H+═8Mn2++10SO42-+7H2O可知,1.28g的粗样品含有Na2S2O3•5H2O的物质的量为:n(Na2S2O3•5H2O)=n(S2O32-)=$\frac{5}{8}$×n(KMnO4)=0.005mol,
产品中Na2S2O3的质量分数为:$\frac{158g/mol×0.005mol}{1.28g}$×100%=61.7%,
故答案为:61.7%.
点评 本题通过Na2S2O3的制备,考查了物质性质实验方案设计方法,为高考的高频题,难度中等,正确理解题干信息明确制备原理为解答此类题的关键,试题充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力,是一道质量较高的题目.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | $\frac{m{N}_{A}}{18n}$ | B. | $\frac{18m{N}_{A}}{n}$ | C. | 18mnNA | D. | $\frac{n{N}_{A}}{18n}$ |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 28 | B. | 36 | C. | 64 | D. | 48 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 焓减小的反应通常是自发的,能够自发进行的反应都是焓减小的反应 | |
B. | 熵增加的反应通常是自发的,能够自发进行的反应都是熵增加的反应 | |
C. | 常温下,反应C(s)+CO2(g)═2CO(g)不能自发进行,则该反应的△H>0 | |
D. | △H<0且△S<0的反应一定能自发发生 |
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
甘氨酸(NH2CH2COOH) | 柠檬酸 | 甘氨酸亚铁 |
易溶于水,微溶于乙醇、两性化合物 | 易溶于水和乙醇,有强酸性和还原性 | 易溶于水,难溶于乙醇 |
实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
体系pH | 4.0 | 4.5 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 7.5 |
产率/% | 65.74 | 74.96 | 78.78 | 83.13 | 85.57 | 72.98 | 62.31 | 56.68 |
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 石油属于可再生矿物能源 | B. | 石油只含有碳、氢、氧三种元素 | ||
C. | 将原油通过萃取、分液可获得汽油 | D. | 石油分馏所得的各馏分仍是混合物 |
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