【題目】硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)。

I.[查閱資料]

1Na2S2O3·5H2O是無(wú)色透明晶體,易溶于水。其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成。

2)向Na2CO3Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3Na2SO4。

3Na2SO3易被氧化;BaSO3難溶于水,可溶于稀HCl。

.[制備產(chǎn)品]實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(省略?shī)A持裝置)

實(shí)驗(yàn)步驟:

1)儀器BD的作用是___,按圖示加入試劑,E中的試劑是___(選填下列字母編號(hào))。

A.H2SO4 B.飽和NaHSO3溶液 C.NaOH溶液 D.飽和食鹽水

2)先向C中燒瓶加入Na2SNa2CO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4,C中反應(yīng)生成Na2S2O3CO2,寫(xiě)出C中反應(yīng)的離子方程式為___。

3)待Na2SNa2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過(guò)濾C中混合液,濾液經(jīng)___(填寫(xiě)操作名稱)、過(guò)濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。

.[探究與反思]

4)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3Na2SO4,該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案,請(qǐng)將方案補(bǔ)充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)取適量產(chǎn)品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,過(guò)濾,洗滌,___,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3Na2SO4

5)為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,在不改變?cè)醒b置的基礎(chǔ)上對(duì)原有實(shí)驗(yàn)Ⅱ步驟(2)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的操作是___,然后再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液。

6)探究Na2S2O3是否具有還原性:向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,若看到氯水顏色變淺(或褪色),說(shuō)明有還原性(已知:Na2S2O3被氧化成Na2SO4),反應(yīng)的離子方程式為___。

【答案】安全瓶(或防倒吸) C 2S2-CO4SO2=3S2OCO2 蒸發(fā)結(jié)晶 向沉淀中加入足量稀鹽酸 先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡 S2O4Cl25H2O=2SO10H+8Cl-

【解析】

根據(jù)裝置可知,A裝置制備SO2,C裝置制備Na2S2O3BD裝置是防倒吸的,由于SO2有毒,需要尾氣處理,因此E裝置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物,可以用氫氧化鈉溶液吸收,即E中的試劑是氫氧化鈉溶液。

II.(1)SO2易溶于水,實(shí)驗(yàn)中要防止倒吸,BD的作用是安全瓶(或防倒吸);由于SO2是酸性氧化物,可以用氫氧化鈉溶液吸收,即E中的試劑是氫氧化鈉溶液,答案為C。

(2)向A中燒瓶滴加濃H2SO4,Na2SO3與濃H2SO4反應(yīng)生成Na2SO4SO2氣體和H2O,SO2CNa2SNa2CO3混合溶液反應(yīng)生成Na2S2O3CO2,則離子方程式為:2S2-CO32-4SO2=3S2O32-CO2。

(3)由于Na2S2O3·5H2O是無(wú)色透明晶體,易溶于水,因此要從溶液中得到硫代硫酸鈉晶體,需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥、得到產(chǎn)品。

.(4)向產(chǎn)品溶解液中滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,過(guò)濾、洗滌沉淀,選擇向沉淀物中加入的試劑,稀硝酸有氧化性,可以把亞硫酸根氧化為硫酸根離子,從而無(wú)二氧化硫生成,不能證明有Na2SO3,而稀硫酸會(huì)引進(jìn)硫酸根離子,不能證明原溶液中含有硫酸根離子,蒸餾水不與沉淀反應(yīng);所以再向沉淀中加入足量稀鹽酸,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3Na2SO4。

(5)由于亞硫酸鹽易被氧化生成硫酸鹽,而裝置中含有空氣,空氣中的氧氣可以氧化Na2S2O3使之生成Na2SO4,所以在不改變?cè)醒b置的基礎(chǔ)上為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,改進(jìn)后的措施是先向A中燒瓶滴加濃硫酸,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2SNa2CO3混合溶液。

(6)該反應(yīng)中Na2S2O3被氧化為Na2SO4,Cl2還原為Cl-,反應(yīng)的離子方程式為:S2O32-4Cl25H2O=2SO42-10H+8Cl-,所以若看到氯水顏色變淺(或褪色),說(shuō)明有還原性。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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已知有關(guān)氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全的 pH 如表:

氫氧化物

Fe(OH)3

Fe(OH)2

Co(OH)2

Ni(OH)2

開(kāi)始沉淀的 pH

1.5

6.5

7.2

7.7

沉淀完全的 pH

3.7

9.7

9.4

9.2

請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

(1)“濾渣Ⅰ主要成分為(填化學(xué)式)_____。

(2)“氧化時(shí)(加入 NaClO3)的離子方程式為_____。

(3)加入 Na2CO3 來(lái)調(diào) pH”的目的是生成黃鈉鐵釩沉淀而除去鐵,也可通過(guò)加入MO(對(duì)應(yīng)的金屬氧化物)來(lái)調(diào)節(jié) pH 將鐵除去,則 pH 控制的范圍為_____。

(4)在實(shí)驗(yàn)室萃取操作應(yīng)該在_____中完成(填儀器名稱),向水相中加入NaHCO3 時(shí)的離子方程式為_________。

(5) NiSO4 溶液獲得NiSO4·6H2O 晶體的操作依次是:_____,_________,過(guò)濾,洗滌,干燥。煅燒時(shí)剩余固體質(zhì)量與溫度變化曲線如圖,該曲線中 B 段所表示氧化物的名稱為_____。

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B.60g正戊烷與12g新戊烷的混合物中共價(jià)鍵數(shù)為17NA

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請(qǐng)回答以下問(wèn)題:

1)若浸出液中鋅元素以[Zn(NH3)4]2+形式存在,則浸取時(shí)ZnO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

2)在反應(yīng)溫度為50℃,反應(yīng)時(shí)間為lh時(shí),測(cè)定各元素的浸出率與氯化銨溶液濃度的關(guān)系如圖,結(jié)合流程圖分析,氯化銨適宜的濃度為___ mo1·L-1。

3)若浸出液中cAsO43-)=6.0×10-3molL-1,現(xiàn)將8.0×10-3mo1L-1FeC13溶液與浸出液等體積混合生成砷酸鐵沉淀。若該溫度時(shí)Ksp(FeAsO4)=2.0×10-22,則反應(yīng)后溶液中c(AsO43-)=___mo1L-1。

4)濾渣II的主要成分為___;除雜3是置換除雜過(guò)程,則此過(guò)程主要除去的金屬有___(填化學(xué)式)。

5)沉鋅得到的物質(zhì)為Zn(NH3)2C12,請(qǐng)寫(xiě)出水解轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式___

6)該流程中可以循環(huán)使用的物質(zhì)的電子式為___。

7)取mg活性氧化鋅樣品,預(yù)處理后配成待測(cè)液,加入指示劑34滴,再加入適量六亞甲基四胺,用amolL-1EDTA標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定,消耗標(biāo)準(zhǔn)液VmL。己知:與1.0mLEDTA標(biāo)準(zhǔn)液[c(EDTA)=1.000mo1L-1]相當(dāng)?shù)囊钥吮硎镜难趸\質(zhì)量為0.08139,則樣品中氧化鋅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___(用代數(shù)式表示)。

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