(本题共12分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3 · 5H2O)。
Ⅰ.【查阅资料】
①Na2S2O3 · 5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
③Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.【实验装置】
如图所示(省略夹持装置):
Ⅲ.【实验步骤】
①如图示加入试剂。
②先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。C中发生反应:Na2CO3 + 2Na2S + 4SO2 →3Na2S2O3 + CO2
③待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到Na2S2O3 · 5H2O的粗产品。
35、加入试剂之前须进行的操作是 ;b瓶的名称是 ,作用是 。
36、A中不可用稀硫酸的原因为: 。
37、E中的试剂可以选用 (选填序号)。
a.稀H2SO4 b.NaOH溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.Na2CO3溶液
38、为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案:
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,取沉淀,加入足量稀盐酸, (填实验现象),则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
39、为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤②进行了改进,改进后的操作是 。
40、所制得的粗产品可以通过 方法进一步提纯得到纯Na2S2O3 · 5H2O。
已知用P2O5作催化剂,加热乙醇可制备乙烯,反应温度为80℃~210℃。某研究性小组设计了如下的装置制备并检验产生的乙烯气体(夹持和加热仪器略去)。
(1)仪器a的名称为_________________
(2)用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理______________________________。
(3)已知P2O5是一种酸性干燥剂,吸水放大量热,在实验过程中P2O5与乙醇能发生作用,因反应用量的不同,会生成不同的磷酸酯,它们均为易溶于水的物质,沸点较低。写出乙醇和磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式(磷酸用结构式表示为)__________________________________。
(4)某同学认为用上述装置验证产生了乙烯不够严密,理由是___________________。
(5)某同学查文献得知:40%的乙烯利(分子式为C2H6ClO3P)溶液和NaOH固体混和可快速产生水果催熟用的乙烯,请在上述虚线框内画出用乙烯利溶液和NaOH固体制取乙烯的装置简图(夹持仪器略)。
资料显示:镁与饱和碳酸氢钠溶液反应产生大量气体和白色不溶物。某同学设计了如下实验方案并验证产物、探究反应原理。
(1)提出假设
实验I:用砂纸擦去镁条表面氧化膜,将其放入盛有适量滴有酚酞的饱和碳酸氢钠溶液的试管中,迅速反应,产生大量气泡和白色不溶物,溶液由浅红变红。
该同学对反应中产生的白色不溶物做出如下猜测:
猜测1:白色不溶物可能为。
猜测2:白色不溶物可能为MgCO3。
猜测3:白色不溶物可能是碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2]。
(2)设计定性实验确定产物并验证猜测:
实验序号 |
实验 |
实验现象 |
结论 |
实验Ⅱ |
将实验I中收集到的气体点燃 |
能安静燃烧、产生淡蓝色火焰 |
气体成分为______ |
实验Ⅲ |
取实验I中的白色不溶物,洗涤,加入足量 |
|
白色不溶物可能含有MgCO3 |
实验Ⅳ |
取实验I中的澄清液,向其中加入少量CaCl2稀溶液 |
产生白色沉淀 |
溶液中存在④离子 |
(3)为进一步确定实验I的产物,设计定量实验方案,如图所示:
称取实验Ⅰ中所得干燥、纯净的白色不溶物22.6 g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置A和B中。实验前后装置A增重1.8 g,装置B增重8.8 g,试确定白色不溶物的化学式。
(4)请结合化学用语和化学平衡移动原理解释Mg和NaHCO3溶液反应产生大量气泡的原因_________。
某实验小组把CO2通入饱和Na2CO3溶液制取NaHCO3,装置如图所示(气密性已检验,部分夹持装置略):
(1)D中产生NaHCO3的化学方程式是。
(2)请结合化学平衡移动原理解释B中溶液的作用。
(3)当D中有大量白色固体析出时,停止实验,将固体过滤、洗涤、干燥备用。为确定固体的成分,实验小组设计方案如下(称取一定质量的固体,配成1000 mL溶液作为样液,其余固体备用):
① 方案1:取样液与澄清的Ca(OH)2溶液混合,出现白色沉淀。
实验小组对现象产生的原理进行分析,认为该方案不合理,理由是 。
② 方案2:取样液与BaCl2溶液混合,出现白色沉淀并有气体产生。
实验小组认为固体中存在NaHCO3,其离子方程式是。
该小组认为不能确定是否存在Na2CO3,你认为该结论是否合理?_____。
③ 方案3:实验小组中甲、乙同学利用NaHCO3的不稳定性进行如下实验:
甲同学:取样液400 mL,用pH计测溶液pH,再水浴加热蒸发至200 mL,接下来的操作是,结果表明白色固体中存在NaHCO3。为进一步证明白色固体是否为纯净的NaHCO3,结合甲同学实验,还应补充的实验是。
乙同学:利用仪器测定了固体残留率随温度变化的曲线,如下图所示。
a. 根据A点坐标得到的结论是。
b. 根据B点坐标,计算残留固体中n(NaHCO3:n(Na2CO3))=。
通过上述实验,该小组认为,可以向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2制备NaHCO3。
实验室以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)为原料制取CaCl2·H2O和CaO2的主要流程如下:
(1)加入试剂X,调节溶液pH为碱性环境,以除去溶液中Al3+和Fe3+,滤渣的主要成分是___________。试剂X可以选择下列的________(填编号)。
A.CaO | B.CaCO3 | C.NH3·H2O | D.Ba(OH)2 |
(2)操作II中进行蒸发浓缩时,除三角架、酒精灯外,还需要的仪器有__________。
(3)由CaCl2制取CaO2的反应中,温度不宜太高的原因是_______________。
(4)用下列装置测定工业碳酸钙的质量分数
①检验装置B气密性良好的实验过程是__________________________。
②按A—B—C—D顺序连接,然后从A装置通入空气,目的是_______________。
③装置D的作用为______________________。
④实验时,准确称取10.00g工业碳酸钙3份,进行3次测定,测得BaCO3沉淀的平均质量为17.73g,则样品中CaCO3的质量分数为__________________。
塑化剂DBP(邻苯二甲酸二丁酯)主要应用于PVC等合成材料中作软化剂。
合成反应原理为:
实验步骤如下:
步骤1在三口烧瓶中放入14.8g邻苯二甲酸酐、25mL正丁醇、4滴浓硫酸,开动搅拌器(反应装置如图)。
步骤2缓缓加热至邻苯二甲酸酐固体消失,升温至沸腾。
步骤3等酯化到一定程度时,升温至150℃
步骤4冷却,倒入分漏斗中,用饱和食盐水和5%碳酸钠洗涤。
步骤5减压蒸馏,收集200~210℃2666Pa馏分,即得DBP产品
(1)搅拌器的作用。
(2)图中仪器a名称及作用是;步骤3中确定有大量酯生成的依据是。
(3)用饱和食盐水代替水洗涤的好处是。
(4)碳酸钠溶液洗涤的目的是。
(5)用减压蒸馏的目的是。