硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:
实验具体操作步骤为:
①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。
②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。
③趁热过滤,将滤液加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O。
④再经过滤、洗涤、干燥,得到所需的产品。
(1)写出仪器A的名称 步骤④中洗涤时,为了减少产物的损失用的试剂可以是 。
(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH<7,请用离子方程式解释原因 。
(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式 。
(4)最后得到的产品中可能含有Na2SO4杂质。请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: 。
(5)测定产品纯度
准确称取1.00 g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-+I2===S4O
+2I-。滴定起始和终点的液面位置如图:则消耗碘的标准溶液体积为_______mL。产品的纯度为 %。
(6)Na2S2O3常用作脱氯剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为__________________。
(10分) 某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁(Fe2O3)反应的气体产物成分进行研究。
(1)提出假设
①气体产物是CO2。②气体产物是CO。③气体产物是。
(2)设计方案
如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
(3)查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应制得氮气,该反应的离子方程式:。
(4)实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、0.48g碳粉混合均匀,放入50.00g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为。
(5)数据处理
试根据实验数据分析判断,前面的假设_________(填①、②、③)是正确的。写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:。
.(16分)某课外活动小组同学用下图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为。
(2)若开始时开关K与b连接,则B极的电极反应式为,总反应的离子方程式为,有关该实验的下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝③反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则溶液中转移0.2 mol电子
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,设想用下图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为。此时通过阴离子交换膜的离子数(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、“B”、“C”、“D”)导出。
③通电开始后,阴极附近溶液pH会增大,请简述原因。
④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池正极的电极反应式为。
醇与氢卤酸反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下: NaBr+H2SO4
HBr+NaHSO4① R-OH+HBr
R-Br+H2O ②
可能存在的副反应有:醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚,Br—被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下;
| 乙醇 |
溴乙烷 |
正丁醇 |
1-溴丁烷 |
|
| 密度/g·cm-3 |
0.7893 |
1.4604 |
0.8098 |
1.2758 |
| 沸点/℃ |
78.5 |
38.4 |
117.2 |
101.6 |
请回答下列问题:
(1)溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中,下列仪器最不可能用到的是。(填字母)
a.圆底烧瓶 b.量筒 c.锥形瓶 d.布氏漏斗
(2)溴代烃的水溶性(填“大于”、“等于”或“小于”)相应的醇;其原因是。
(3)将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物在(填“上层”、“下层”或“不分层”)。
(4)制备操作中,加入的浓硫酸必需进行稀释,其目的是。(填字母)
a.减少副产物烯和醚的生成 b.减少Br2的生成
c.减少HBr的挥发d.水是反应的催化剂
(5)欲除去溴代烷中的少量杂质Br2,下列物质中最适合的是。(填字母)
a.NaIb.NaOH c.NaHSO3 d. KCl
增加反应物浓度可以加快化学反应速率。已知:反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2+S↓+H2O出现浑浊的快慢与浓度有关。现有0.1mol/L的Na2S2O3溶液和0.1mol/L的H2SO4溶液和蒸馏水;实验用品有:烧杯、试管、量筒、胶头滴管、秒表等,请设计一个实验通过较明显的实验事实证明上述结论(说明实验操作、现象及结论)。
某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。⑴提出假设①该反应的气体产物是CO2。②该反应的气体产物是CO。③该反应的气体产物是。
⑵设计方案如图所示,将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应,测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁
发生反应。实验室可
以用氯化铵饱和溶液和
亚硝酸钠(NaNO2)饱
和溶液混合加热反应制
得氮气。请写出该反应的离子方程式:。
⑷实验步骤
①按上图连接装置,并检查装置的气密性,称取3.20g氧化铁、0.48g碳粉混均匀,放入50.00g的硬质玻璃管中;
②加热前,先通一段时间纯净干燥的氮气;
③停止通入N2后,夹紧弹簧夹,加热一段时间,澄清石灰水(足量)变浑浊;
④待反应结束,再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温,称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g;
⑤过滤出石灰水中的沉淀,洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2,其作用分别为
。
⑸数据处理试根据实验数据分析,写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式:。zx