【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱保險粉,在紡織行業(yè)中常用于還原染色劑。

己知連二亞硫酸鈉具有下列性質(zhì):在空氣中極易被氧化,不溶于甲醇,易溶于水,遇水迅速分解為亞硫酸氫鈉和硫代硫酸鈉,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定;卮鹣铝袉栴}:

(1)二氧化硫的制備

原料:亞硫酸鈉固體和70%的濃硫酸

(1)儀器①的名稱是_______________。

(2)實驗室制取干燥二氧化硫的裝置連接順序為______(選擇上圖中部分儀器,按氣流方向用小寫字毋排序),選擇該氣體發(fā)生裝置的原因是________________。

(3)設(shè)計實驗證明二氧化硫具有還原性_______(實驗中可選用的試劑有:品紅溶液、氫硫酸、溴水,滴有酚酞的氫氧化鈉溶液)

(二)保險粉的制備

I.在G裝置中加入甲酸鈉濃溶液、氫氧化鈉,甲醇(溶劑)的混合液;

II:打開K1、K2,一段時間后,向裝置中通入二氧化硫;

III.加熱一段時間,裝置中有黃色晶體析出,并產(chǎn)生大量氣體;

IV.過濾、洗滌、干燥,收集產(chǎn)品。

(1)寫出步驟II中制備保險粉的化學方程式____________。

(2)簡述步驟IV保險粉的洗滌方法:在無氧環(huán)境中,_________________。

(3) 步驟IV干燥保險粉的最佳方法為________(選填序號)。

A.空氣中蒸發(fā)干燥 B.氯化氫氣流中蒸發(fā)干燥 C.真空干燥

(三)保險粉的含量測定

鐵氰化物滴定法原理是:4K3[Fe(CN)6]+2Na2S2O4+8KOH=3K4[Fe(CN)6]+4Na2SO3+Na4[Fe(CN)6]+4H2O

I.另取一套G裝置,加入一定體積的氫氧化鈉溶液,通入N2

II.稱取樣品mg加入裝置G中攪拌,溶解,再加入2-3滴亞甲基藍指示劑;

III.用濃度為cmol·L-1的K3[Fe(CN)6]滴定,至滴定終點時,記錄消耗的體積為VmL。

保險粉質(zhì)量分數(shù)表達式為__________(用含c、m、V的代數(shù)式表示)。

(2)若在滴定前未向錐形瓶中通氮氣,則會導(dǎo)致測定的保險粉含量______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”

【答案】 分液漏斗 aghefd 該裝置可以平衡壓強,讓濃硫酸順利流下; 將二氧化硫通入溴水中,溴水顏色褪去,即說明二氧化硫具有還原性 HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4CO2+H2O(合理即可) 加入甲醇溶液至浸沒晶體,待甲醇溶液順利流下后,重復(fù)23次;蜻x擇快速抽濾操作(合理即可) C 偏低

【解析】()(1)儀器的名稱是分液漏斗;

(2)利用A裝置制備SO2氣體,再用F裝置干燥、E裝置收集、D裝置中NaOH溶液吸收尾氣,防環(huán)境污染,結(jié)合氣流方向,裝置的連接順序為a→g→h→e→f→d,選擇A裝置而不選擇B裝置作氣體發(fā)生裝置是考慮到A裝置可以平衡壓強,讓濃硫酸順利流下;

(3)二氧化硫遇強氧化性的物質(zhì)如溴水或酸性高錳酸鉀溶液體現(xiàn)其具有還原性,可借助于將二氧化硫通入溴水中,溴水顏色褪去,即可說明二氧化硫具有還原性;

()(1)步驟IISO2在堿性條件下氧化HCOONa生成CO2,同時得到Na2S2O4,發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4CO2+H2O

(2)結(jié)合Na2S2O4在空氣中極易被氧化,不溶于甲醇,易溶于水,遇水迅速分解為亞硫酸氫鈉和硫代硫酸鈉,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定的性質(zhì),步驟IV保險粉的洗滌方法:在無氧環(huán)境中,加入甲醇溶液至浸沒晶體,待甲醇溶液順利流下后,重復(fù)23次即可;

(3)Na2S2O4在空氣中極易被氧化,不溶于甲醇,易溶于水,遇水迅速分解為亞硫酸氫鈉和硫代硫酸鈉,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定的性質(zhì),則干燥應(yīng)在無氧環(huán)境中,防水解,故答案為C;

()(1)消耗K3[Fe(CN)6]的物質(zhì)的量為cmol·L-1×V×10-3L=cV×10-3mol,則Na2S2O4的物質(zhì)的量為0.5cV×10-3mol,保險粉質(zhì)量分數(shù)表達式為×100%=;

(2)若在滴定前未向錐形瓶中通氮氣作保護氣,防止Na2S2O4被空氣中氧氣氧化,則會導(dǎo)致測定的保險粉含量偏低。

練習冊系列答案
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反應(yīng)2: CO(g)+ 1/2O2(g)=CO2 (g) △H2 K2

反應(yīng)3: 2NO(g)+2C0(g)=N2(g)+CO2(g) △H3 K3

則反應(yīng)3的焓變△H3_______(用△H1和△H2表示 平衡常數(shù)K3=_____(用K1和K2表示)。

(二)向1.0L恒容密閉容器中,充入N2O(g)和C0(g),可發(fā)生如下反應(yīng):

N2O(g)+C0(g) N2(g)+CO2(g),所得實驗數(shù)據(jù)如下表:

實驗編號

溫度/℃

起始時物質(zhì)的量/mol

平衡時物質(zhì)的量/mol

n(N2O)

n(CO)

n(CO2)

400

0.20

0.30

0.14

500

0.10

0.40

0.080

500

0.30

0.20

A

600

0.60

0.40

B

上述實驗編號①中,若10min時測得n(N2)=0.12mol,則0至10min內(nèi),用CO2表示的平均反應(yīng)速率以v(CO2)=________;

(2)500℃時,欲使N2O的平衡轉(zhuǎn)化率a(N2O)≥80%,則起始時n(N2O):n(CO)≤______

(3)上述實驗編號④達平衡時,b____0.24(填“>”、“<”或“=”),原因是_______。

(4) N2O(g)+C0(g)N2(g)+CO2(g)的反應(yīng)體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化情況如下圖所示:

①若在第10min僅改變了一個條件,第20min時是在條件下達到新的平衡狀態(tài),則第10min 時改變的條件可能是_______;

②比較CO在第5min和第25min時速率的大小v(5)____v(25)(填>”、“<”或“= ”),你判斷的理由是______________。

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