【題目】亞硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、醫(yī)藥等工業(yè)。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置(夾持裝置略)制備少量NOSO4H,并測定產(chǎn)品的純度。已知:NOSO4H遇水分解,但溶于濃硫酸而不分解。

1)裝置A制取SO2

A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

②導(dǎo)管b的作用是___。

2)裝置B中濃HNO3SO2在濃H2SO4作用下反應(yīng)制得NOSO4H。

①該反應(yīng)必須維持體系溫度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,還可以是___(只寫1)。

②開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,溫度變化不大,但反應(yīng)速度明顯加快,其原因是___。

3)裝置C的主要作用是___(用離子方程式表示)。

4)該實(shí)驗(yàn)裝置存在可能導(dǎo)致NOSO4H產(chǎn)量降低的缺陷是___。

5)測定亞硝酰硫酸NOSO4H的純度

準(zhǔn)確稱取1.380g產(chǎn)品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后搖勻。用0.2500mol·L-1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL。

已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4

①配平:__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O

②滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為___

③亞硝酰硫酸的純度=___。(精確到0.1%[M(NOSO4H)=127g·mol-1]

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2 平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體能順利流下; 調(diào)節(jié)分液漏斗活塞,控制濃硫酸的滴加速度 生成的NOSO4H作為該反應(yīng)的催化劑 SO2+2OH-=SO32-+H2O C裝置中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B中使NOSO4H分解 2 5 16H+ 2 10CO2 8 溶液恰好由粉紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù) 92.0%

【解析】

(1)①裝置A是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)制取SO2;

②導(dǎo)管b的作用平衡壓強(qiáng)的作用;

(2)①裝置B中濃硝酸與二氧化硫在濃硫酸的作用下反應(yīng)制得NOSO4H,該反應(yīng)必須維持體系溫度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,結(jié)合反應(yīng)的操作;

②開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,溫度變化不大,但反應(yīng)速率加快,說明NOSO4H起到了催化作用;

(3)裝置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空氣;

(4)NOSO4H遇水分解;

(5)①高錳酸鉀溶液在酸性條件下氧化草酸鈉生成二氧化碳,結(jié)合元素化合價(jià)變化和電子守恒、原子守恒配平書寫離子反應(yīng)方程式;

②高錳酸鉀自身在反應(yīng)中的顏色變化就可作為終點(diǎn)判斷指示劑;

③根據(jù)反應(yīng)2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,結(jié)合滴定中消耗高錳酸鉀的物質(zhì)的量可得到亞硝酰硫酸的物質(zhì)的量,據(jù)此計(jì)算純度。

(1)①利用裝置A,固液混合制取二氧化硫,其方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2;

②導(dǎo)管b的作用是:平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的液體能順利流下;

(2)①濃硫酸遇水放出大量熱,維持體系溫度不得高于20℃,還可以是調(diào)節(jié)分液漏斗活塞,控制濃硫酸的滴加速度;

②開始反應(yīng)緩慢,待生成少量NOSO4H后,反應(yīng)速率明顯加快,溫度變化不大,排除溫度的影響,其原因是:生成的NOSO4H作為該反應(yīng)的催化劑,加快了反應(yīng)速率;

(3)裝置C利用NaOH溶液將剩余的SO2吸收,防止污染環(huán)境,方程式為SO2+2OH-=SO32-+H2O;

(4)NOSO4H遇水分解,C裝置(A)中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B中使NOSO4H發(fā)生分解;

(5)①發(fā)生的是MnO4C2O42的氧化還原反應(yīng),MnO4做氧化劑,被還原成生成Mn2+,C2O42做還原劑,被氧化成二氧化碳。結(jié)合得失電子守恒和電荷守恒可得到MnO4C2O42的離子反應(yīng)方程式為:2MnO4+5C2O42+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;

②利用草酸鈉溶液滴定酸性KMnO4溶液,滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為:溶液恰好由粉紅色變?yōu)闊o色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù);

③根據(jù)題意可知,酸性KMnO4溶液先與NOSO4H反應(yīng),利用草酸鈉溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。用0.2500mol·L1草酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定酸性KMnO4溶液,消耗草酸鈉溶液的體積為20.00mL?芍S嗟KMnO4的物質(zhì)的量n1(MnO4)=n(C2O42)=×0.2500mol·L1×20.00×10-3L=2×10-3mol,則亞硝酰硫酸消耗的KMnO4的物質(zhì)的量n2(MnO4)=0.1000mol·L1·60.00×10-3L-2×10-3mol=4×10-3mol。n(NOSO4H)=n2(MnO4)=10-2mol,亞硝酰硫酸的純度=×100%=×100%=92.0%。

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:

【題目】同主族元素形成的同類型的化合物,往往其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似。下列對(duì)化合物碘化磷(PH4I)的敘述錯(cuò)誤的是(  )

A.它是一種離子化合物

B.這種化合物加熱時(shí),可能產(chǎn)生有色氣體

C.這種化合物的電子式為:

D.這種化合物可以和燒堿發(fā)生反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究小組用如圖裝置進(jìn)行SO2FeCl3溶液反應(yīng)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)(夾持裝置已略去)

1)通入足量SO2時(shí)C中觀察到的現(xiàn)象為____。

2)根據(jù)以上現(xiàn)象,該小組同學(xué)認(rèn)為SO2FeCl3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)。

①寫出SO2FeCl3溶液反應(yīng)的離子方程式___;

C裝置中所盛裝的FeCl3溶液為5mL,物質(zhì)的量濃度為2.0mol·L-1,欲使其完全被SO2還原,則至少需要Na2SO3固體___g;

③該小組同學(xué)向C試管反應(yīng)后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,即可證明反應(yīng)生成了SO。該做法___(合理不合理”),理由是___。

3)為了驗(yàn)證SO2具有還原性,實(shí)驗(yàn)中可以代替FeCl3的試劑有___(填序號(hào))

A.濃硫酸 B.酸性KMnO4溶液 C.碘水 D.NaCl溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)10L密閉容器中進(jìn)行,半分鐘后,水蒸氣的物質(zhì)的量增加了0.45mol,則此反應(yīng)的平均速率υ(X)可表示為( )

A. υ(NH3)0.010mol(L·s)B. υ(O2)0.0010mol(L·s)

C. υ(NO)0.0010mol(L·s)D. υ(H2O)0.045mol(L·s)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】溫室效應(yīng)和資源短缺等問題和如何降低大氣中的CO2含量并加以開發(fā)利用引起了各國的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)3H2(g) CH3OH(g)H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過程中能量 (單位為kJ·mol1)的變化。

1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說法中,正確的是________

AΔH>0,ΔS>0

BΔH>0ΔS<0

CΔH<0,ΔS<0

DΔH<0,ΔS>0

2)為探究反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在體積為1 L的密閉容器中,充入1mol CO23mol H2,測得CO2CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如下圖所示。從反應(yīng)開始到平衡,用氫氣濃度變化表示的平均反應(yīng)速率v(H2)____________________ CO2轉(zhuǎn)化率為_________。相同溫度下,某一時(shí)刻若該容器中含有1mol H2、1.2mol CO20.8 mol CH3OH、1.5mol H2O,則此時(shí)反應(yīng)所處的狀態(tài)為___________________________ (向正反應(yīng)方向進(jìn)行中、向逆反應(yīng)方向進(jìn)行中平衡狀態(tài)”),理由______________________________________。

3)在溫度容積不變的條件下,能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是________(填寫序號(hào)字母)

an(CO2)∶n(H2)∶n(CH3OH)∶n(H2O)1∶3∶1∶1

b.容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變

c.容器內(nèi)的密度保持不變

dH2的消耗速率與CH3OH的消耗速率之比為3∶1

4)下列條件能使上述反應(yīng)的反應(yīng)速率增大,且平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是________(字母)

a.及時(shí)分離出CH3OH氣體

b.適當(dāng)升高溫度

c.保持容器的容積不變,再充入1 mol CO23 mol H2

d.選擇高效的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】為有效控制霧霾,各地積極采取措施改善大氣質(zhì)量,研究并有效控制空氣中的氮氧化物、碳氧化物和硫氧化物含量顯得尤為重要。

(1)已知:①N2(g)O2(g)2NO(g) ΔH=+180.5 kJ/mol;

CO的燃燒熱為283.0 kJ/mol

2NO(g)2CO(g)N2 (g)2CO2 (g) ΔH________kJ/mol。

(2)在恒溫、恒容條件下,將2.0 mol NO1.0 mol CO充入一個(gè)容積為2 L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)過程中部分物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)變化如圖所示。

N209 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)________mol/(Lmin)

②第9 min時(shí)氮?dú)獾漠a(chǎn)率為________;

③第12 min時(shí)改變的反應(yīng)條件可能為_______(填字母代號(hào));

A.升高溫度 B.加入NO C.加催化劑 D.減小壓強(qiáng) E.降低溫度

④若在第24minNON2的濃度同時(shí)增加到原來的2倍,化學(xué)平衡______移動(dòng)(向正反應(yīng)方向、逆反應(yīng)方向”)

(3)若將反應(yīng)容器改為恒溫容積可變的恒壓密閉容器,壓強(qiáng)為P=3.0MPa,反應(yīng)物加入的物質(zhì)的量不變,達(dá)到平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率為50%,該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)Kp______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖中的Ⅰ是某抗腫瘤藥物的中間體,B的核磁共振氫譜有3組峰,C的分子式為C7H8O,D分子中有兩個(gè)相同且處于相鄰位置的含氧官能團(tuán),E的相對(duì)分子質(zhì)量比D34.5。

已知:RCHO+R1CH2CHORCH=C(R1)CHO+H2O。

請(qǐng)回答下列問題:

(1)C的名稱是______,B的結(jié)構(gòu)簡式為_________D轉(zhuǎn)化為E的反應(yīng)類型是____________。

(2)I中官能團(tuán)的名稱為______I的分子式為________。

(3)寫出E轉(zhuǎn)化為F的化學(xué)方程式____________。

(4)XG酸化后的產(chǎn)物,X有多種芳香族同分異構(gòu)體,符合下列條件且能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的同分異構(gòu)體有____種(不包括X),寫出核磁共振氫譜有4組峰的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式____________。

①遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)    ②苯環(huán)上有兩種類型的取代基

(5)參照上述流程,以乙醇為原料(其他無機(jī)試劑自選)可制取2﹣丁烯酸,寫出相應(yīng)的合成路線__________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】從粗銅精煉的陽極泥(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的一種工藝流程如圖:(已知TeO2微溶于水,易溶于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿)下列有關(guān)說法正確的是

A.“氧化浸出”時(shí)為使碲元素沉淀充分,應(yīng)加入過量的硫酸

B.“過濾”用到的玻璃儀器:分液漏斗、燒杯、玻璃棒

C.判斷粗碲洗凈的方法:取少量最后一次洗滌液,加入BaCl2溶液,沒有白色沉淀生成

D.“還原”時(shí)發(fā)生的離子方程式為2SO32-Te44OH=Te↓2SO42-2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】環(huán)氧乙烷()是一種最簡單的環(huán)醚,常用于有機(jī)合成。某研究小組以環(huán)氧乙烷和甲苯為原料按下列流程合成有機(jī)化合物GI。

已知:CH3ClCH3MgClCH3CH2CH2OH

回答下列問題:

1A分子中最多有_____個(gè)原子共平面。

2D的結(jié)構(gòu)簡式為_____。

3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式:

E→F______;GI在濃硫酸催化下生成酯:______。

4I有多種同分異構(gòu)體,寫出其中滿足以下條件的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。

①屬于芳香族化合物; 能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng);

③核磁共振氫譜顯示不同環(huán)境的氫原子個(gè)數(shù)比1236

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