Question

【題目】隨著科學(xué)的發(fā)展，可逐步合成很多重要的化工產(chǎn)品，如用作照相定影劑的硫代硫酸鈉(俗稱大蘇打)，用于填充汽車安全氣囊的疊氮化鈉(NaN3)，某化學(xué)興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體和NaN3。

I.制備硫代硫酸鈉晶體。

查閱資料:Na2S2O3易溶于水，向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3。實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(省略夾持裝置):

(1)組裝好儀器后,接下來應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_____,然后加入試劑。儀器a的名稱是_______;E中的試劑最好是__________.(填標(biāo)號)，作用是______________。

A.澄清石灰水B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液

(2)已知五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合物，濾液經(jīng)_________(填操作名稱)、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品，過濾時用到的玻璃儀器有______________。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室利用如圖裝置(省略夾持裝置)模擬工業(yè)級NaN3的制備。已知:2NaNH2+N2ONaN3+NaOH+NH3。

(1)裝置B中盛放的藥品為__________

(2)實(shí)驗(yàn)中使用油浴而不用水浴的原因是__________________________。

(3)氨氣與熔融的鈉反應(yīng)生成NaNH2的化學(xué)方程式為_________________。

(4)N2O可由NH4NO3(熔點(diǎn)為169.6oC)在240oC下分解制得,應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是___________。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 分液漏斗 B 吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體 蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶 玻璃棒、燒杯、漏斗 堿石灰 制備NaN3的反應(yīng)需要在210-220oC下進(jìn)行，水浴不能達(dá)到這樣的溫度 2Na+2NH3=2NaNH2+H2 D

【解析】

I.(1)組裝好儀器后，接下來應(yīng)該進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢查裝置氣密性，然后加入試劑。儀器a的名稱是分液漏斗。二氧化硫有毒，需要尾氣處理，且反應(yīng)中還有二氧化碳生成，澄清石灰水濃度太低，則E中的試劑最好是氫氧化鈉溶液，作用是吸收多余的SO2和C裝置中生成的CO2氣體。

(2)由于五水合硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度升高顯著增大。待Na2S和Na2CO3完全消耗后,結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合物，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品，過濾時用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯、漏斗。

Ⅱ.(1)生成的氨氣中含有水蒸氣，需要干燥，則裝置B中盛放的藥品為堿石灰。

(2)由于制備NaN3的反應(yīng)需要在210～220oC下進(jìn)行，水浴不能達(dá)到這樣的溫度，所以實(shí)驗(yàn)中使用油浴而不用水浴。

(3)氨氣與熔融的鈉反應(yīng)生成NaNH2，根據(jù)原子守恒可知還有氫氣生成，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2NH3=2NaNH2+H2。

(4)N2O可由NH4NO3(熔點(diǎn)為169.6oC)在240oC下分解制得，由于在該溫度下硝酸銨已熔化，同時為避免液體倒流引起試管炸裂，因此選擇的氣體發(fā)生裝置是裝置D。