Question

亞硫酸鈉用途廣泛，可作漂白劑、顯影劑、防護(hù)劑等．近年來(lái)，以SO₂、NH₃和NaCl為原料生產(chǎn)無(wú)水亞硫酸鈉的新方法得到發(fā)展．生產(chǎn)流程如圖1所示：

（1）中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)上述流程中“分離器”作用的操作名稱是：

 

；所需玻璃儀器有

 

．
（2）“反應(yīng)液1”是由SO₂通入14.8%氨水形成的亞硫酸銨溶液，在60℃～80℃時(shí)，不斷攪拌，加入NaCl細(xì)晶體，就有無(wú)水亞硫酸鈉析出，析出無(wú)水亞硫酸鈉的離子反應(yīng)方程式為

 

．
（3）在“反應(yīng)液2”通入足量SO₂后，溶液中的陰離子除OH^-外還有

 

；在“反應(yīng)液3”中通入足量NH₃的目的是：

 

．
（4）該生產(chǎn)方法的原料利用率（每制100g無(wú)水亞硫酸鈉，各物質(zhì)的消耗量及副產(chǎn)品物量）如表格：

原料	理論值	實(shí)際值	利用率
SO2	50.79	54.4	93.36%
NaCl	92.86	101.0	91.94%
NH3	26.98	30.5	88.46%
副產(chǎn)品NH4Cl	a	87.1	--------

副產(chǎn)品NH₄Cl的理論值a為：

 

；它與NH₄Cl實(shí)際值有差別的可能原因是：

 

．
（5）無(wú)水亞硫酸鈉粗品常用重結(jié)晶的方法進(jìn)行精制，請(qǐng)完善能實(shí)現(xiàn)物料循環(huán)的精制亞硫酸鈉操作的流程圖（如圖2所示）．

Answer 1

分析：（1）流程中“分離器”作用是分離固體和液體，根據(jù)過(guò)濾操作分析儀器；
（2）亞硫酸銨與NaCl生成晶Na₂SO₃體；
（3）通入足量SO₂后有亞硫酸氫根生成；在“反應(yīng)液3”中通入足量NH₃把HSO₃^-轉(zhuǎn)化為SO₃^2-；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算理論上NH₄Cl的產(chǎn)量；
（5）根據(jù)重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)操作分析．

解答：解：（1）流程中“分離器”作用是分離固體和液體，所以操作名稱是：過(guò)濾；根據(jù)過(guò)濾操作可知所需玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；
故答案為：過(guò)濾；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）亞硫酸銨與NaCl生成晶Na₂SO₃體，所以析出無(wú)水亞硫酸鈉的離子反應(yīng)方程式為2Na⁺+SO₃^2-=Na₂SO₃↓；
故答案為：2Na⁺+SO₃^2-=Na₂SO₃↓；
（3）通入足量SO₂后有亞硫酸氫根生成，已知原溶液中有Cl^-，所以在“反應(yīng)液2”通入足量SO₂后，溶液中的陰離子除OH^-外還有HSO₃^-、Cl^-；在“反應(yīng)液3”中通入足量NH₃把HSO₃^-轉(zhuǎn)化為SO₃^2-，然后循環(huán)到“反應(yīng)液1”與NaCl反應(yīng)生成無(wú)水亞硫酸鈉晶體；
故答案為：HSO₃^-、Cl^-；補(bǔ)充氨使溶液中的HSO₃^-轉(zhuǎn)化為SO₃^2-；
（4）生成NH₄Cl的反應(yīng)方程為：（NH₄）₂SO₃+2NaCl=Na₂SO₃↓+2NH₄Cl；已知消耗NaCl的理論值為92.86g，
則  NaCl～NH₄Cl
   58.5     53.5
   92.86g    ag
即

58.5

92.86g

=

53.5

ag

，解得a=84.92g，由于產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)，所以理論值比實(shí)際值要��；
故答案為：84.92g；NH₄Cl實(shí)際值偏高，可能產(chǎn)品中含有雜質(zhì)；
（5）重結(jié)晶的實(shí)驗(yàn)操作為：將樣品加水溶解，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再過(guò)濾，干燥，得到較純的晶體，所以精制亞硫酸鈉操作的流程圖為
故答案為：．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了工藝流程圖，涉及常見的實(shí)驗(yàn)操作，儀器的選擇，方程式的書寫，理論產(chǎn)量的計(jì)算等，題目涉及的內(nèi)容較多，難度中等．