12.Na2S2O4是重要的工業(yè)漂白劑,某化學(xué)小組欲制備Na2S2O4(如圖)并探究其性質(zhì).現(xiàn)將1.5mol/L的HCOONa溶液和0.5mol/L NaOH溶液等體積注入三頸燒瓶,發(fā)生反應(yīng):HCOONa+2SO2+NaOH═Na2S2O4+CO2+H2O
(l)a裝置的名稱:分液漏斗;c裝置的目的吸收二氧化硫,防止污染空氣.
(2)b中制SO2的化學(xué)方程式為-_Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+H2O+SO2↑_;控制b中反應(yīng)速率的方法是通過分液漏斗頸部活塞控制低價硫酸的快慢.
(3)當(dāng)三頸燒瓶中溶液接近中性時停止通人氣體,蒸發(fā)得到固體產(chǎn)品.取1.0g固體產(chǎn)品溶于5mL水中,加入1mL的銀氨溶液,振蕩,水浴10s出現(xiàn)銀鑲.
甲同學(xué)得出結(jié)論:10s時Na2S2O4銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡.
乙同學(xué)認(rèn)為上述實驗不能說甲的結(jié)論一定成立,其依據(jù)可能是因為HCOONa過量,分離出的晶體所含雜質(zhì)HCOONa具有還原性也能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
針對甲、乙同學(xué)的分歧,丙同學(xué)取該實驗所得固體設(shè)計如下實驗方案,請你幫助完成:
實驗步驟現(xiàn)象及結(jié)論
步驟Ⅰ:對三頸燒瓶分離出的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶得到純凈的Na2S2O4(僅需說明方法)
步驟Ⅱ:取0.1g步驟Ⅰ的產(chǎn)品溶于5mL銀氨溶液,振蕩,水浴加熱10s,觀察現(xiàn)象若10S出現(xiàn)銀鏡,則甲的結(jié)論正確(或Na2S2O4具有還原性),反之則乙正確

分析 a中70%的濃硫酸通過分液漏斗滴到蒸餾燒瓶中和亞硫酸鈉反應(yīng):Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+H2O+SO2↑,制得二氧化硫,二氧化硫和NaOH和HCOONa在三頸燒瓶中進(jìn)行反應(yīng),HCOONa+2SO2+NaOH═NaS2O4+CO2+H2O,裝置C為氫氧化鈉吸收尾氣,防止二氧化硫污染空氣.
(l)分液漏斗有活塞,能控制滴加液體的速率;c裝置吸收尾氣,防止二氧化硫污染空氣;
(2)濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化硫,分液漏斗有活塞,通過分液漏斗頸部活塞控制低價硫酸的快慢,控制b中反應(yīng)速率;
(3)HCOONa結(jié)構(gòu)中含有醛基(-CHO)能發(fā)生銀鏡反應(yīng);丙同學(xué)設(shè)計實驗方案,首先需制備純凈的Na2S2O4,所以進(jìn)行重結(jié)晶得到純凈的Na2S2O4,然后再進(jìn)行銀鏡反應(yīng),排除HCOONa的干擾.

解答 解:(l)a裝置有玻璃活塞,為分液漏斗,該反應(yīng)中有二氧化硫污染性氣體產(chǎn)生,防止污染空氣需尾氣處理裝置,c裝置吸收尾氣,防止二氧化硫污染空氣,
故答案為:分液漏斗;吸收二氧化硫,防止污染空氣;
(2)濃硫酸與亞硫酸鈉的反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+H2O+SO2↑,分液漏斗有玻璃活塞,可通過旋轉(zhuǎn)玻璃活塞控制滴加液體反應(yīng)物的速率實現(xiàn)控制b中反應(yīng)速率,
故答案為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+H2O+SO2↑;通過分液漏斗頸部活塞控制低價硫酸的快慢;
(3)HCOONa結(jié)構(gòu)中含有醛基(-CHO)能發(fā)生銀鏡反應(yīng),乙同學(xué)認(rèn)為上述實驗不能說甲的結(jié)論一定成立,可能是HCOONa過量,分離出的晶體所含雜質(zhì)HCOONa具有還原性也能發(fā)生銀鏡反應(yīng),針對甲、乙同學(xué)的分歧,丙同學(xué)為了驗證Na2S2O4銀氨溶液反應(yīng)形成銀鏡,首先需制備純凈的Na2S2O4,所以對三頸燒瓶分離出的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶得到純凈的Na2S2O4,
銀鏡反應(yīng)需堿性過量,所以取0.1g步驟Ⅰ的產(chǎn)品溶于5mL銀氨溶液,振蕩,水浴加熱10s,觀察現(xiàn)象,若10S出現(xiàn)銀鏡,則甲的結(jié)論正確(或Na2S2O4具有還原性),反之則乙正確
故答案為:因為HCOONa過量,分離出的晶體所含雜質(zhì)HCOONa具有還原性也能發(fā)生銀鏡反應(yīng);對三頸燒瓶分離出的產(chǎn)品進(jìn)行重結(jié)晶得到純凈的Na2S2O4;5;若10S出現(xiàn)銀鏡,則甲的結(jié)論正確(或Na2S2O4具有還原性),反之則乙正確.

點評 本題通過Na2S2O4的制備,考查物質(zhì)性質(zhì)實驗方案的設(shè)計方法,題目難度中等,試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力,是一道質(zhì)量較好的試題,注意甲酸鈉具有還原性,能發(fā)生銀鏡反應(yīng).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( 。
A.氯化鋁與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng):Al3++4OH-═AlO2-+2H2O
B.鹽酸與鐵粉反應(yīng):2Fe+6H+═2Fe3++3H2
C.氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng):Ba2++OH-+SO42-+H+═BaSO4↓+H2O
D.碳酸鈣與硝酸反應(yīng):CO32-+2H+═H2O+CO2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.對下列化學(xué)反應(yīng)的分類正確的是(  )
①硫在氧氣中燃燒
②鋁箔在氧氣中燃燒
③蠟燭在氧氣中燃燒
④雙氧水與二氧化錳混合制氧氣
⑤金屬鐵與鹽酸反應(yīng)制氫氣
⑥石灰石與鹽酸反應(yīng).
A.①②③④屬于氧化還原反應(yīng)B.①②③屬于化合反應(yīng)
C.①②③④③③六個反應(yīng)中沒有分解反應(yīng)D.③③屬于復(fù)分解反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.鈉是很活潑的金屬.在空氣中燃燒的產(chǎn)物是Na2O2,Na2O的制取可以通過如下反應(yīng)完成:Na+NaN03$\stackrel{△}{→}$ Na2O+N2↑(未配平).請回答下列問題:上述反應(yīng)的氧化劑是NaNO3(寫化學(xué)式).制取Na2O時,若金屬鈉與NaNO3按質(zhì)量比23:17投料,充分反應(yīng)后收集到的氣體體積為1.12m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況).則制得的Na2O的質(zhì)量為18.6kg.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.醋酸亞鉻水合物([Cr(CH3COO)2)]2•2H2O,深紅色晶體)是一種氧氣吸收劑,通常以二聚體分子存在,不溶于冷水和醚,微溶于醇,易溶于鹽酸.實驗室制備醋酸亞鉻水合物的裝置如圖所示,涉及的化學(xué)方程式如下:
Zn(s)+2HCl(aq)═ZnCl2(aq)+H2(g);
2CrCl3(aq)+Zn(s)═2CrCl2(aq)+ZnCl2(aq)
2Cr2+(aq)+4CH3COO-(aq)+2H2O(l)═[Cr(CH3COO)2]2•2H2O(s)
請回答下列問題:
(1)檢查虛框內(nèi)裝置氣密性的方法是將裝置連接好,關(guān)閉A、B閥門,往裝置1中加水,打開活塞后,水開始下滴,一段時間后,如果水不再下滴,表明裝置氣密性良好,反之,則氣密性不好.
(2)本實驗中所有配制溶液的水需煮沸,其原因是去除水中的溶解氧,防止Cr2+被氧化.裝置4的作用是保持裝置壓強平衡,同時避免空氣進(jìn)入裝置3.
(3)將生成的CrCl2溶液與CH3COONa溶液混合時的操作是打開閥門A、關(guān)閉閥門B (填“打開”或“關(guān)閉”).
(4)本實驗中鋅粒須過量,其原因是產(chǎn)生足夠的H2;與CrCl3充分反應(yīng)得到CrCl2
(5)為洗滌[Cr(CH3COO)2)]2•2H2O產(chǎn)品,下列方法中最適合的是C.
A.先用鹽酸洗,后用冷水洗        B.先用冷水洗,后用乙醇洗
C.先用冷水洗,后用乙醚洗        D.先用乙醇洗滌,后用乙醚洗
(6)下列對產(chǎn)物進(jìn)一步不處理正確的是B.
A.產(chǎn)物可用采用減壓過濾得到晶體       B.在合適的溫度下在烘箱內(nèi)烘干
C.在溫室下隔絕空氣使其干燥           D.產(chǎn)物需要密封保存.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.分子篩具有均勻的微孔,其應(yīng)用非常廣泛,可以作高效干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等.常用分子篩為結(jié)晶態(tài)的硅酸鹽或硅鋁酸鹽,其一種功能是具有篩分功能:只有分子直徑小于孔穴直徑的分子才能通過分子篩的孔穴,如圖,
因此其可用于物質(zhì)的分離提純.某種型號的分子篩的工業(yè)生產(chǎn)簡單流程如圖所示:

 
圖中在加NH3•H2O調(diào)節(jié)pH的過程中,若pH>9會有某種沉淀雜質(zhì)生成,假設(shè)生產(chǎn)流程中鋁元素和硅元素均沒有損耗,鈉原子的利用率為10%.
請回答下列問題:
(1)寫出硫酸鋁溶液中加入硅酸鈉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Al3++3SiO32-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2SiO3↓.
(2)圖中加NH3•H2O調(diào)節(jié)pH=9的目的是想抑制氫氧化鋁(填名稱)沉淀生成.
(3)生產(chǎn)流程中所得濾液中含有的主要離子有Na+、NH4+、SO42-
(4)該分子篩的化學(xué)式為Na2O•Al2O3•10SiO2•6H2O或Na2(Al2Si10O24)•6H2O.
(5)分子篩的孔道直徑為4稱為4A型分子篩,當(dāng)Na+被Ca2+[r(Ca2+)=2.2r(Na+)]取代時就制得5A型分子篩,當(dāng)Na+被K+取代時就制得3A型分子篩,要高效分離正丁烷(分子直徑為4.65)和異丁烷(分子直徑為5.6)應(yīng)該選用5A型分子篩,鈉離子的分子篩為>(填“>”“<”或“=”)5A型分子篩.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

4.(1)海水是巨大的資源寶庫,工業(yè)上從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

操作Ⅱ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO2+Br2+2H2O═SO42-+2Br-+4H+;可以用碳酸鈉溶液代替操作Ⅱ中的二氧化硫水溶液,生成物中溴的化合價分別為+5和-1價,操作Ⅲ中如果用稀硫酸代替氯氣,則操作Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為BrO3-+5Br-+6H+=3Br2+3H2O.
(2)溴苯是一種化工原料,可以用溴和苯反應(yīng)合成.實驗室合成溴苯的裝置示意圖如下:

下表為苯、溴和溴苯的相關(guān)數(shù)據(jù):
溴苯
密度/g•cm-30.883.101.50
沸點/℃8059156
水中溶解度微溶微溶微溶
回答下列問題:
在A中加入30.0mL無水苯和少量鐵屑.在B中小心加入8.0mL液態(tài)溴.向A中滴加液溴,反應(yīng)一段時間后,點燃酒精燈加熱蒸餾.
①A的容積最適合的是c(填編號).  a.25mL  b.50mL  c.100mL  d.250mL
②收集溴苯時,應(yīng)根據(jù)C2(填“C1”或“C2”)所顯示的溫度,其溫度應(yīng)為156℃.
③在反應(yīng)開始后到收集溴苯之前,應(yīng)先將F裝置連接在D裝置后,用它可承接的物質(zhì)有Br2、HBr、C6H6(填化學(xué)式).
④某化學(xué)小組設(shè)計如下實驗方案,證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng)而不是加成反應(yīng).
第一步:取少量反應(yīng)后F裝置中的溶液于試管中;第二步:向其中加入過量的稀硝酸;第三步:繼續(xù)滴加少量的硝酸銀溶液.如果有淺黃色沉淀生成則證明苯和溴發(fā)生的是取代反應(yīng).該實驗方案不合理(填“合理”或“不合理”),理由是溴可以和NaOH溶液反應(yīng)生成溴離子,也能產(chǎn)生淺黃色沉淀,無法確定是否生成溴化氫,即無法確定兩者發(fā)生的是取代反應(yīng)..

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

1.全世界銅的年產(chǎn)量約為8×106噸,工業(yè)上由輝銅礦(主要成分是Cu2S)生產(chǎn)銅的主要反應(yīng)為:Cu2S+O2═2Cu+SO2
(1)若采用這種方法冶煉銅,每年需要消耗Cu2S的質(zhì)量為多少?
(2)每年產(chǎn)生二氧化硫的體積(STP)為多少?
(3)你認(rèn)為用什么辦法可有效的緩解因此而造成的酸雨問題?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸,下列方法中最適宜的是( 。
A.用足量飽和碳酸鈉溶液水洗后分液B.用足量氫氧化鈉溶液水洗后分液
C.加入適量乙醇和濃硫酸加熱D.加入金屬鈉充分反應(yīng)后過濾

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同步練習(xí)冊答案