12.工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3•5H2O,某小組同學(xué)用如下裝置(略去部分夾持儀器,氣密性已檢驗)模擬生產(chǎn)過程.實驗步驟是:先向C中燒瓶加入Na2S和Na2SO3混合溶液,再向A中燒瓶滴加濃H2SO4;待Na2S和Na2SO3完全消耗后,過濾C中混合物,濾液經(jīng)結(jié)晶即得到產(chǎn)品.
已知:i.燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)。╝)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (b)
S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)  (c)
ii.BaS2O3易溶于水.
(1)E中的試劑是NaOH溶液.
(2)為提高產(chǎn)品純度,應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng),則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2:1.
(3)已知反應(yīng)(c)相對較慢,則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點的現(xiàn)象是溶液變澄清(或渾濁消失).
(4)產(chǎn)品中常含有Na2SO3和Na2SO4.該小組設(shè)計了以下實驗方案進(jìn)行檢驗.
步驟實驗操作實驗現(xiàn)象
I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
II過濾,用蒸餾水洗滌沉淀,向沉淀中加入
足量稀鹽酸
沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生
①步驟II中加入的試劑可以是B(填序號).
A.稀硫酸   B.稀鹽酸   C.稀硝酸   D.氫氧化鈉溶液
②步驟II設(shè)計過濾操作的目的是(用化學(xué)方程式和簡要文字表述)分離沉淀,防止溶液中的S2O32-遇酸發(fā)生反應(yīng):S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,干擾實驗觀察.
(5)為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對原實驗步驟進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃H2SO4,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液.
(6)Na2S2O3常用作脫氯劑.Na2S2O3溶液與Cl2反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5H2O═2SO42-+8Cl-+10H+

分析 (1)根據(jù)實驗流程分析可知,實驗最后有二氧化硫或硫化氫等尾氣,會污染空氣,要用氫氧化鈉溶液吸收;
(2)根據(jù)反應(yīng)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)、2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)、S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)可知,Na2S和Na2SO3反應(yīng)的總方程式為2Na2S+3SO2+Na2SO3=3Na2S2O3,據(jù)此計算;
(3)根據(jù)題中反應(yīng)原理可知,反應(yīng)的最后一步是硫與亞硫酸鈉反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到終點時,應(yīng)是硫與亞硫酸鈉恰好完全反應(yīng),據(jù)此判斷反應(yīng)的現(xiàn)象;
(4)檢驗產(chǎn)品中是否含有Na2SO3和Na2SO4,由于BaS2O3易溶于水,所以可以向樣品的溶液中加入氯化鋇,若有沉淀,則有Na2SO3或Na2SO4,再將沉淀過濾、洗滌后,向沉淀中加入稀鹽酸,看沉淀能否溶解,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則說明既有Na2SO3又有Na2SO4,據(jù)此答題;
(5)用Na2S和Na2CO3混合溶液代替Na2S和Na2SO3混合溶液可以減小溶液中的硫酸鈉的產(chǎn)生;
(6)Na2S2O3溶液與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸根和氯離子,根據(jù)電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式.

解答 解:(1)根據(jù)實驗流程分析可知,實驗最后有二氧化硫或硫化氫等尾氣,會污染空氣,要用氫氧化鈉溶液吸收,所以E中的試劑是NaOH溶液,
故答案為:NaOH溶液;
(2)根據(jù)反應(yīng)Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)、2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)、S(s)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)可知,Na2S和Na2SO3反應(yīng)的總方程式為2Na2S+3SO2+Na2SO3=3Na2S2O3,所以Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2:1,
故答案為:2:1;
(3)根據(jù)題中反應(yīng)原理可知,反應(yīng)的最后一步是硫與亞硫酸鈉反應(yīng),反應(yīng)達(dá)到終點時,應(yīng)是硫與亞硫酸鈉恰好完全反應(yīng),此時的現(xiàn)象是溶液變澄清(或渾濁消失),
故答案為:溶液變澄清(或渾濁消失);
(4)檢驗產(chǎn)品中是否含有Na2SO3和Na2SO4,由于BaS2O3易溶于水,所以可以向樣品的溶液中加入氯化鋇,若有沉淀,則有Na2SO3或Na2SO4,再將沉淀過濾、洗滌后,向沉淀中加入稀鹽酸,看沉淀能否溶解,若沉淀未完全溶解,并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,則說明既有Na2SO3又有Na2SO4
①根據(jù)上面的分析可知,步驟II中加入的試劑可以是稀鹽酸,故選B;
 ②步驟II設(shè)計過濾操作的目的是分離沉淀,防止溶液中的S2O32-遇酸發(fā)生反應(yīng):S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,干擾實驗觀察,
故答案為:分離沉淀,防止溶液中的S2O32-遇酸發(fā)生反應(yīng):S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,干擾實驗觀察;
(5)用Na2S和Na2CO3混合溶液代替Na2S和Na2SO3混合溶液可以減小溶液中的硫酸鈉的產(chǎn)生,所以為減少裝置C中生成的Na2SO4的量,在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對原實驗步驟進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃H2SO4,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,
故答案為:先向A中燒瓶滴加濃H2SO4,產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后,再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液;
(6)Na2S2O3溶液與Cl2發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成硫酸根和氯離子,反應(yīng)的離子方程式為S2O32-+4Cl2+5 H2O═2SO42-+8Cl-+10H+,
故答案為:S2O32-+4Cl2+5 H2O═2SO42-+8Cl-+10H+

點評 本題主要考查物質(zhì)的制備、性質(zhì)以及含量的測定,試題綜合性強,側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練,旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力,提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng),難度較大.

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:解答題

2.某化學(xué)小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如圖),以環(huán)己醇制備環(huán)己烯
已知:
密度(g/cm3熔點 (℃)沸點 (℃)溶解性
環(huán)已醇0.9625161能溶于水
環(huán)已烯0.81-10383難溶于水
(1)制備粗品
將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入lmL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片,緩慢加熱至反應(yīng)完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,導(dǎo)管B除了導(dǎo)氣外還具有的作用是冷凝回流.
②試管C置于冰水浴中的目的是進(jìn)一步冷卻,防止環(huán)己烯揮發(fā).
(2)制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在上層(填上或下),分液后用c (填入編號)洗滌.
a.KMnO4溶液      b.稀H2SO4   c.Na2CO3溶液
②再將環(huán)己烯蒸餾即可得到精品.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.在2L密閉容器中,800℃時反應(yīng)2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如表:
時間(s)012345
n(NO)/mol0.0200.0100.0080.0070.0070.007
(1)A點處,v(正)大于v(逆),A點正反應(yīng)速率大于B點正反應(yīng)速率(用“大于”、“小于”或“等于”填空).
(2)圖中表示O2變化的曲線是d.用NO2表示從0~2s內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v=3.0×10-3mol•L-1•s-1
(3)能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是ad.
a.容器內(nèi)壓強保持不變     b.v(NO)=2v(O2
c.容器內(nèi)的密度保持不變d.v(NO2)=2v(O2
(4)能使該反應(yīng)的反應(yīng)速率增大的是acd.
a.適當(dāng)升高溫度 b.及時分離出NO2氣體c.增大O2的濃度 d.選擇高效的催化劑.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.對于反應(yīng)2L(g)+3M(g)?xQ(g)+3R(g),在容積為2L的密閉容器中,將2mol氣體L和3mol氣體M混合,反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡,生成2.4mol氣體R,測得氣體Q的濃度為0.4mol/L,計算:
(1)x=1;
(2)L的轉(zhuǎn)化率=80%.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

7.在5L的密閉容器中充入2mol N2和6mol H2,在高溫、高壓、催化劑下進(jìn)行反應(yīng),達(dá)平衡時,測得容器中NH3為1mol.求:
(1)達(dá)平衡時N2的轉(zhuǎn)化率;
(2)容器中H2的濃度.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

17.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑.其生產(chǎn)工藝如下:

(1)反應(yīng)①應(yīng)在溫度較低的情況下進(jìn)行.因在溫度較高時KOH 與Cl2 反應(yīng)生成的是KClO3.寫出在溫度較高時KOH 與Cl2反應(yīng)的化學(xué)方程式6KOH+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$KClO3+5KCl+3H2O,當(dāng)反應(yīng)中轉(zhuǎn)移5mol電子時,消耗的氯氣是3mol.
(2)在反應(yīng)液I中加入KOH固體的目的是AC(填編號).
A.與反應(yīng)液I中過量的Cl2繼續(xù)反應(yīng),生成更多的KClO
B.KOH固體溶解時會放出較多的熱量,有利于提高反應(yīng)速率
C.為下一步反應(yīng)提供堿性的環(huán)境
D.使KClO3轉(zhuǎn)化為 KClO
(3)從溶液II中分離出K2FeO4后,還會有副產(chǎn)品KNO3、KCl,則反應(yīng)③中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O.
(4)如何判斷K2FeO4晶體已經(jīng)洗滌干凈用試管取少量最后一次的洗滌液,加入硝酸銀溶液,無白色沉淀則已被洗凈.
(5)高鐵酸鉀(K2FeO4)作為水處理劑的一個優(yōu)點是能與水反應(yīng)生成膠體吸附雜質(zhì),其離子反應(yīng)是:4FeO42?+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-
完成并配平上述反應(yīng)的離子方程式.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

1.已知少量SO2也能使澄清石灰水變渾濁,發(fā)生SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O反應(yīng),若要使含3.7gCa(OH)2的澄清石灰水全部沉淀為CaSO3,則需要0.05mol的SO2氣體.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.下列對NaCl的分類正確的是( 。
A.混合物B.化合物C.氧化物D.有機物

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案