8.硫代硫酸鈉(Na2S2O3•5H2O)俗稱(chēng)“海波”,又名“大蘇打”,在紡織工業(yè)中用于棉織品漂白后的脫氯劑、染毛織物的硫染劑、靛藍(lán)染料的防白劑、紙漿脫氯劑、醫(yī)藥工業(yè)中用作洗滌劑、消毒劑和褪色劑等,它易溶于水,難溶于乙醇,加熱易分解,具有較強(qiáng)的還原性和配位能力.它是沖洗照相底片的定影劑,棉織物漂白后的脫氯劑,定量分析中的還原劑.工業(yè)上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備.
(1)某實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿制。2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2)硫代硫酸鈉,其反應(yīng)裝置及所需試劑如圖(c):a的裝置名稱(chēng)蒸餾燒瓶,裝置C的作用吸收反應(yīng)生成的CO2和多余的SO2,防止污染空氣
(2)工業(yè)上還可以用亞硫酸鈉法(亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng))制得,裝置如圖(a)所示.
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖(b)所示.
①Na2S2O3•5H2O的制備:
步驟1:如圖連接好裝置后,檢查A、C裝置氣密性的操作是關(guān)閉K2打開(kāi)K1,在D中加水淹沒(méi)導(dǎo)管末端,用熱毛巾或雙手捂住燒瓶,D中導(dǎo)管有氣泡冒出,冷卻后形成1段水柱,說(shuō)明氣密性良好.
步驟2:加入藥品,打開(kāi)K1、關(guān)閉K2,向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸并加熱.寫(xiě)出燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑.裝置B、D的作用是吸收SO2,防止污染.
步驟3:C中混合液被氣流攪動(dòng),反應(yīng)一段時(shí)間后,硫粉的量逐漸減少.當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí),打開(kāi)K2、關(guān)閉K1并停止加熱;C中溶液要控制pH的理由是Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在.
步驟4:過(guò)濾C中的混合液,將濾液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品.
②Na2S2O3性質(zhì)的檢驗(yàn):
向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液,氯水顏色變淺,再向溶液中滴加硝酸銀溶液,觀察到有白色沉淀產(chǎn)生,據(jù)此認(rèn)為Na2S2O3具有還原性.該方案是否正確并說(shuō)明理由不正確,因?yàn)槁人泻蠧l-
③常用Na2S2O3溶液測(cè)定廢水中Ba2+濃度,步驟如下:取廢水25.00mL,控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔縆2Cr2O7溶液,得BaCrO4沉淀;過(guò)濾、洗滌后,用適量稀鹽酸溶解,此時(shí)CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-;再加過(guò)量KI溶液,充分反應(yīng)后,加入淀粉溶液作指示劑,用0.010mol•L-1的Na2S2O3溶液進(jìn)行滴定,反應(yīng)完全時(shí),消耗Na2S2O3溶液18.00mL.部分反應(yīng)的離子方程式為:
a.Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O;      b.I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
則該廢水中Ba2+的物質(zhì)的量濃度為0.0024mol/L.

分析 (1)根據(jù)裝置圖可知a的裝置名稱(chēng);裝置A是制取SO2的裝置,在反應(yīng)過(guò)程中生成的CO2和多余的SO2會(huì)從三頸燒瓶中逸出,所以裝置C是尾氣處理裝置;
(2)①步驟1:利用氣體熱脹冷縮性質(zhì),檢驗(yàn)裝置氣密性;
步驟2:銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水;二氧化硫不能排放到空氣中,應(yīng)有尾氣處理裝置;
步驟3:硫代硫酸鈉在酸性溶液中不穩(wěn)定,應(yīng)控制溶液為弱堿性,即控制溶液pH接近或不小于7;
步驟4:從溶液中獲得晶體,需要蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾,再將濾液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品;
②氯水中氯氣和水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸,氯水中一定有氯離子;
③由題意可知,BaCrO4用鹽酸溶解轉(zhuǎn)化為Cr2O2-7,由元素守恒及已知方程式可得關(guān)系式:2Ba2+~2BaCrO4~Cr2O2-7~3I2~6Na2S2O3,結(jié)合消耗的Na2S2O3利用關(guān)系式計(jì)算溶液中n(Ba2+),進(jìn)而計(jì)算c(Ba2+).

解答 解:(1)由圖可知a的裝置名稱(chēng)為蒸餾燒瓶;裝置A是制取SO2的裝置,在反應(yīng)過(guò)程中生成的CO2和多余的SO2會(huì)從三頸燒瓶中逸出,所以裝置C是尾氣處理裝置,
故答案為:蒸餾燒瓶;吸收反應(yīng)生成的CO2和多余的SO2,防止污染空氣;
(2)①步驟1:利用氣體熱脹冷縮性質(zhì),檢驗(yàn)裝置氣密性,具體操作為:關(guān)閉K2打開(kāi)K1,在D中加水淹沒(méi)導(dǎo)管末端,用熱毛巾或雙手捂住燒瓶,D中導(dǎo)管有氣泡冒出,冷卻后形成1段水柱,說(shuō)明氣密性良好,
故答案為:關(guān)閉K2打開(kāi)K1,在D中加水淹沒(méi)導(dǎo)管末端,用熱毛巾或雙手捂住燒瓶,D中導(dǎo)管有氣泡冒出,冷卻后形成1段水柱,說(shuō)明氣密性良好;
步驟2:銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑;SO2是大氣污染物,需要尾氣處理,則裝置B、D中應(yīng)盛放氫氧化鈉溶液,用來(lái)吸收SO2,防止污染環(huán)境;Na2S2O3•5H2O受熱易分解,所需冷卻結(jié)晶,所以從濾液中獲取Na2S2O3•5H2O需蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶等操作,
故答案為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+2H2O+SO2↑;吸收SO2,防止污染;
步驟3:步驟3:由于Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在,碳酸鈉的作用是起反應(yīng)物作用及提供堿性環(huán)境,
故答案為:Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在;
步驟4:從溶液中獲得晶體,需要蒸發(fā)濃縮,趁熱過(guò)濾,再將濾液冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干,得到產(chǎn)品,
故答案為:蒸發(fā)濃縮;
②因?yàn)槁人新葰夂退磻?yīng)生成鹽酸和次氯酸,氯水中一定有氯離子,所以加入硝酸銀生成沉淀,不能證明因Na2S2O3具有還原性,氯離子是氯氣做氧化劑生成的,
故答案為:不正確,因?yàn)槁人泻蠧l-;
③由題意可知,BaCrO4用鹽酸溶解轉(zhuǎn)化為Cr2O2-7,由元素守恒及已知方程式可得關(guān)系式:2Ba2+~2BaCrO4~Cr2O2-7~3I2~6Na2S2O3,消耗的Na2S2O3為0.018L×0.01mol/L,則n(Ba2+)=0.018L×0.01mol/L×$\frac{1}{3}$=0.00006mol,故溶液中c(Ba2+)=$\frac{0.00006mol}{0.025L}$=0.0024mol/L,
故答案為:0.0024mol/L.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有關(guān)硫代硫酸鈉的知識(shí),理解工藝流程,掌握實(shí)驗(yàn)操作與設(shè)計(jì)及物質(zhì)性質(zhì)是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.已知:①A是石油裂解氣的主要成分,是一種相對(duì)分子質(zhì)量為28的氣態(tài)烴,A的產(chǎn)量通常用來(lái)衡量一個(gè)國(guó)家的石油化工水平;②2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化劑}$2CH3COOH.現(xiàn)以A為主要原料合成乙酸乙酯,其合成路線如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式CH2=CH2
(2)B、D分子中的官能團(tuán)名稱(chēng)分別是羥基、羧基.
(3)物質(zhì)A可以被直接氧化為D,其化學(xué)方程式可表示為CH2=CH2+O2$\stackrel{一定條件下}{→}$CH3COOH.
(4)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式并指出反應(yīng)類(lèi)型:
①CH2=CH2+H2O $\stackrel{一定條件下}{→}$CH3CH2OH;反應(yīng)類(lèi)型:加成反應(yīng).④CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O.反應(yīng)類(lèi)型:酯化反應(yīng)或取代反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.某;瘜W(xué)興趣小組對(duì)課本中影響反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下研究,請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題.
該小組通過(guò)分析Fe3+催化H2O2分解的實(shí)驗(yàn)并結(jié)合元素周期律的知識(shí),推測(cè)同為第四周期第Ⅷ族的Co、Ni的化合物可能有類(lèi)似的催化作用,他們通過(guò)查閱資料得知以下信息:鈷及其化合物廣泛應(yīng)用于磁性材料、電池材料及超硬材料等領(lǐng)域.其中CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均為+2價(jià))也可用作H2O2分解的催化劑,具有較高的活性.
(1)Fe3+催化H2O2分解的原理分兩步,第二步反應(yīng)離子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,第一步反應(yīng)離子方程式是2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+
(2)①H2O2的結(jié)構(gòu)式是H-O-O-H,CoxNi(1-x)Fe2O4中鐵元素的化合價(jià)為+3.
②如圖表示兩種不同方法制得CoxNi(1-x)Fe2O4在相同溫度下催化分解H2O2溶液的相對(duì)初始速率隨x變化的曲線,由圖中信息可知微波水熱(填方法名稱(chēng))制得到的催化劑活性較低,Co2+、Ni2+中催化劑效果更好的是Co2+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

16.氰化鈉是一種重要的基本化工原料,同時(shí)也是一種劇毒物質(zhì),嚴(yán)重危害人類(lèi)健康. 旦泄露需要及時(shí)處理,一般可以通過(guò)噴灑雙氧水或硫代硫酸鈉溶液來(lái)處理,以減輕環(huán)境污染.
I.已知:氰化鈉化學(xué)式為NaCN,氰化鈉是一種白色結(jié)晶顆粒,劇毒,易溶于水,水溶液呈堿性,易水解生成氰化鈉
(1)CN-中C元素顯+2價(jià),N元素顯-3價(jià),則非金屬性N>C(填“<”“>”或“=”),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明:取少量碳酸氫鈉于試管中,加入稀硝酸,有無(wú)色氣泡產(chǎn)生,說(shuō)明酸性硝酸大于碳酸,則非金屬性N>C.
(2)NaCN用雙氧水處理后,產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶?rùn)紅色石蕊試紙變藍(lán)的氣體,該反應(yīng)的離子方程式是CN-+H2O2+H2O═HCO3-+NH3↑.
(3)氰化鈉與硫代硫酸鈉的反應(yīng)為:NaCN+Na2S2O3═NaSCN+Na2SO3;已知:NaSCN中S為-2價(jià),處理1mol NaCN,反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4mol.
Ⅱ.某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉(Na2S2O3),并檢測(cè)用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達(dá)標(biāo)排放.
[實(shí)驗(yàn)一]實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如圖所示裝置制備N(xiāo)a2S2O3

(4)b裝置的作用是安全瓶,防止倒吸.c裝置中的產(chǎn)物有Na2S2O3和CO2等,d裝置中的溶質(zhì)有NaOH、Na2CO3,還可能有Na2SO3
(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在e處最好連接盛NaOH溶液(選填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一種)的注射器,然后再關(guān)閉K2打開(kāi)K1,最后拆除裝置.
[實(shí)驗(yàn)二]測(cè)定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量..
已知:①?gòu)U水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L.
②Ag++2CN-═[Ag(CN)2]-,Ag++I+═AgI↓,AgI呈黃色,且CN-優(yōu)先與Ag+反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)如下:取20.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,用1.000×10-4 mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL.
(6)滴定終點(diǎn)的判斷方法是滴入最后一滴硝酸銀溶液,出現(xiàn)淡黃色沉淀.
(7)處理后的廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)否(填“是”或“否”),寫(xiě)出判斷依據(jù)消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol,根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-,處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為1.50×10-7mol×2×49g/mol=1.47×10-5g,廢水中氰化鈉的含量為$\frac{1.47×10-2mg}{0.0200L}$=0.735mg/L>0.50mg/L,處理后的廢水未達(dá)到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.膠狀液氫(主要成分是H2和CH4)有望用于未來(lái)的運(yùn)載火箭和空間運(yùn)輸系統(tǒng).實(shí)驗(yàn)測(cè)得,101kPa時(shí),1molH2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ的熱量;1mol CH4完全燃燒生成液態(tài)水和CO2,放出890.3kJ的熱量.下列熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( 。
A.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=+890.3 kJ•mol-1
B.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H=-890.3 kJ•mol-1
C.CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-890.3 kJ
D.2H2(g)+O2(g)═2H2O(l);△H=-285.8 kJ

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

13.ClO2與Cl2的氧化性相近.在自來(lái)水消毒和果蔬保鮮等方面應(yīng)用廣泛.某興趣小組通過(guò)圖1裝置(夾持裝置略)對(duì)其制備、吸收、釋放和應(yīng)用進(jìn)行了研究.

(1)儀器D的名稱(chēng)是錐形瓶.安裝F中導(dǎo)管時(shí),應(yīng)選用圖2中的b.
(2)打開(kāi)B的活塞,A中發(fā)生反應(yīng):2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O.為使ClO2在D中被穩(wěn)定劑充分吸收,滴加稀鹽酸的速度宜慢(填“快”或“慢”).
(3)關(guān)閉B的活塞,ClO2在D中被穩(wěn)定劑完全吸收生成NaClO2,此時(shí)F中溶液的顏色不變,則裝置C的作用是吸收Cl2
(4)已知在酸性條件下NaClO2可發(fā)生反應(yīng)生成NaCl并釋放出ClO2,該反應(yīng)的離子方程式為4H++5ClO2-=Cl-+4ClO2↑+2H2O,在ClO2釋放實(shí)驗(yàn)中,打開(kāi)E的活塞,D中發(fā)生反應(yīng),則裝置F的作用是驗(yàn)證是否有ClO2 生成.
(5)已吸收ClO2氣體的穩(wěn)定劑Ⅰ和Ⅱ,加酸后釋放ClO2的濃度隨時(shí)間的變化如圖3所示,若將其用于水果保鮮,你認(rèn)為效果較好的穩(wěn)定劑是穩(wěn)定劑Ⅱ,原因是穩(wěn)定劑Ⅱ可以緩慢釋放ClO2,能較長(zhǎng)時(shí)間維持保鮮所需的濃度.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.某探究小組用KMnO4酸性溶液與H2C2O4溶液反應(yīng)過(guò)程中溶液紫色消失的方法,研究影響反應(yīng)速率的因素.實(shí)驗(yàn)條件作如下限定:所用KMnO4酸性溶液的濃度可選擇0.01mol?L-1、0.001mol?L-1,催化劑的用量可選擇0.5g、0g,實(shí)驗(yàn)溫度可選擇298K、323K.每次實(shí)驗(yàn)KMnO4酸性溶液的用量均為4mL、H2C2O4溶液(0.1mol?L-1)的用量均為2mL.
(1)請(qǐng)完成以下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表:
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
T/K催化劑的
用量/g
KMnO4酸性溶液
的濃度/mol?L-1
實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
 ① 298 0.5 0.01(Ⅰ)實(shí)驗(yàn)①和②探究KMnO4酸性溶液的濃度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;
(Ⅱ)實(shí)驗(yàn)①和③探究溫度對(duì)該反應(yīng)速率的影響;
(Ⅲ)實(shí)驗(yàn)①和④探究催化劑對(duì)該反應(yīng)速率的影響
 ②   
 ③   
   
(2)某同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)①和②分別進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),測(cè)得以下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開(kāi)始計(jì)時(shí))
 KMnO4酸性溶液的濃度/mol.L-1 溶液褪色所需時(shí)間t/min
 第1次 第2次 第3次
 0.01 14 13 11
 0.001 6 7 7
計(jì)算用0.001 mol?L-1 KMnO4酸性溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)KMnO4的平均反應(yīng)速率1×10-4mol•L-1•min-1(忽略混合前后溶液體積的變化).
(3)若不經(jīng)過(guò)計(jì)算,直接看表中的褪色時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷濃度大小與反應(yīng)速率的關(guān)系是否可行?否.若不可行(若認(rèn)為可行則不填),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)可以通過(guò)直接觀察褪色時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)判斷的改進(jìn)方案取過(guò)量的體積相同、濃度不同的草酸溶液分別同時(shí)與體積相同、濃度相同的高錳酸鉀酸性溶液反應(yīng).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

17.下列物質(zhì)不可能由醛與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)得到的是( 。
A.B.CH3-CH2-CH2-CH2OH
C.D.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

18.下列說(shuō)法正確的是( 。
A.H2的摩爾質(zhì)量是2 gB.1 mol H2O的質(zhì)量是18 g/mol
C.氧氣的摩爾質(zhì)量是32 g/molD.2 g H2含1 mol H

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