【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:
實驗一 焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置II中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應為:Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)裝置I中產(chǎn)生氣體的化學方程式為___________________________。
(2)要從裝置II中獲得已析出的晶體,可采取的分離方法是_______________。
(3)裝置III用于處理尾氣,可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號)。
實驗二 焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
(4)Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。證明NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度,可采用的實驗方法是______________ (填序號)。
a.測定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入鹽酸
d.加入品紅溶液 e.用藍色石蕊試紙檢測
(5)檢驗Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是_____________________________。
實驗三 葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下:
(6)按上述方案實驗,消耗標準I2溶液25.00 mL,該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量 (以游離SO2計算)為_______________g·L-1。
(7)在上述實驗過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測得結(jié)果_______________ (填“偏高”“偏低”或“不變”)。
【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O) 過濾 d a、e 取少量Na2S2O5晶體于試管中,加適量水溶解,滴加足量鹽酸,振蕩,再滴入氯化鋇溶液,有白色沉淀生成 0.16 偏低
【解析】
實驗一:裝置Ⅰ制取二氧化硫,亞硫酸鈉與硫酸反應Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O,裝置Ⅱ制取Na2S2O5晶體,Na2SO3+SO2=Na2S2O5,裝置Ⅲ用于處理尾氣吸收未反應的二氧化硫。
(1)由裝置Ⅱ中發(fā)生的反應可知,裝置Ⅰ中產(chǎn)生的氣體為SO2,亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉或硫酸氫鈉、二氧化硫與水;
(2)裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,分離固體與液態(tài),應采取過濾操作;
(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣,吸收為反應的二氧化硫,應防止倒吸,且不能處于完全密閉環(huán)境中;
實驗二:(4)NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度,溶液呈酸性,故檢驗溶液呈酸性即可;
(5)Na2S2O5晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4,用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可。
實驗三:(6)①由消耗碘的量,結(jié)合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI計算二氧化硫的質(zhì)量,進而計算濃度;
②若有部分HI被空氣氧化,則消耗碘的量偏小,故測定二氧化硫的量偏小。
(1)由裝置Ⅱ中發(fā)生的反應可知,裝置Ⅰ中產(chǎn)生的氣體為SO2,亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水,反應方程式為:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,或生成硫酸氫鈉,反應方程式為:Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O;
(2)裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體,分離固體與液態(tài),應采取過濾進行分離;
(3)a.裝置應將導管伸入氨水中可以吸收二氧化硫,但為密閉環(huán)境,裝置內(nèi)壓強增大易產(chǎn)生安全事故,故a錯誤;
b.該裝置吸收二氧化硫能力較差,且為密閉環(huán)境,裝置內(nèi)壓強增大易產(chǎn)生安全事故,故b錯誤;
c.該裝置不能吸收二氧化硫,所以無法實現(xiàn)實驗目的,故c錯誤;
d.該裝置中氫氧化鈉與二氧化硫反應,可以吸收,且防止倒吸,故d正確;
故答案為d;
(4)NaHSO3溶液中HSO3的電離程度大于水解程度,溶液呈酸性,測定溶液的pH,可以確定溶液酸堿性,酸性溶液可以使?jié)駶櫵{色石蕊試紙變紅,所以能用測定溶液pH值、濕潤的藍色石蕊試液檢驗,而加入Ba(OH)2溶液、HCl溶液、品紅溶液都不能說明溶液呈酸性,故選ae;
(5)Na2S2O5中S元素的化合價為+4價,因此會被氧化為為+6價,即晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4,用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可,實驗方案為:取少量Na2S2O5晶體于試管中,加入適量水溶解,滴加鹽酸,振蕩,再滴加氯化鋇溶液,有白色沉淀生成。
(6)①令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg,則:
所以,64g:mg=1mol:0.025L×0.01mol/L,解得m=0.016,故該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為0.016g×0.1L=0.16g/L;
②若有部分HI被空氣氧化,則消耗碘的量偏小,故測定二氧化硫的量偏小,則測定結(jié)果偏低。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知常溫下:HCO3-+H2OH2CO3+OH- Kh=2.2×10-8
NH3·H2ONH4++OH- Kb=1.8×10-5
將NH4HCO3溶液和氨水按一定比例混合,可用于浸取礦渣中ZnO。若溶液混合引起的體積變化可忽略。
(1) 0.2 mol·L-1氨水中,c(NH4+)、c(OH-)、c(NH3·H2O)、c(H+)按從大到小的順序排列為________;常溫下,0.2 mol·L-1NH4HCO3溶液 pH________7 (選填“>”、“〈”或“=”)。
(2) 0. 2 mol·L-1 氨水和 0. 2 mol·L-1 NH4HCO3 溶液等體積混合后(NH3 按 NH3·H2O算),c(NH4+)+c(NH3·H2O)=______mol·L-1。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(1)苯和溴的取代反應的實驗裝置如圖所示,其中A為具支試管改制成的反應容器,在其下端開了一小孔,塞好石棉絨,再加入少量鐵屑。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
①試管C中苯的作用是:______________________。
反應開始后,觀察D和E兩試管,看到的現(xiàn)象為:___________________。
②反應2~3min后,在B中的NaOH溶液里可觀察到的現(xiàn)象是______________。
③在上述整套裝置中,具有防倒吸的儀器有________(填字母)。
(2)實驗室制備硝基苯的主要步驟如下:
a.配制一定比例的濃H2SO4與濃HNO3的混合酸,加入反應器中;
b.向室溫下的混合酸中逐滴加入一定量的苯,充分振蕩,混合均勻;
c.在55℃~60℃下發(fā)生反應,直至反應結(jié)束;
d.除去混合酸后,粗產(chǎn)品依次用蒸餾水和5% NaOH溶液洗滌,最后再用蒸餾水洗滌;
e.將用無水CaCl2干燥后的粗硝基苯進行蒸餾,得到純凈硝基苯。
請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?/span>
①配制一定比例的濃H2SO4和濃HNO3的混合酸時,操作的注意事項是________。
②步驟d中洗滌、分離粗硝基苯應使用的儀器是________________。
③步驟d中粗產(chǎn)品用5% NaOH溶液洗滌的目的是___________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】黃銅灰渣(含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe2O3)生產(chǎn)氯化銅晶體的流程如下:
(1)反應Ⅰ中所加Zn粉不能過量的原因是______________________
(2)濾液Ⅱ中含有的主要金屬陽離子是___________________
(3)寫出反應Ⅱ的化學方程式____________________________________________________
(4)“系列操作”包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、__________、___________。
(5)在空氣中直接加熱CuCl2·xH2O晶體得不到純的無水CuCl2,原因是___________________________________________________(用化學方程式表示)
(6)CuCl2·xH2O晶體中x值的測定:稱取3.420g產(chǎn)品溶解于適量水中,向其中加入含AgNO3 4.400×10-2mol的AgNO3溶液(溶液中除Cl- 外,不含其它與Ag+反應的離子),待Cl- 完全沉淀后,用含F(xiàn)e3+的溶液作指示劑,用0.2000 mol·L-1的KSCN標準溶液滴定剩余的AgNO3。使剩余的Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出。
①滴定終點的現(xiàn)象是_______________________________________。
②若滴定過程用去上述濃度的KSCN標準溶液20.00mL,則CuCl2·xH2O中x值為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某研究小組為了驗證反應物濃度對反應速率的影響,選用硫酸酸化的高錳酸鉀溶液與草酸溶液在室溫下進行反應。實驗中所用的草酸為稀溶液,可視為強酸。
(1)將高錳酸鉀氧化草酸的離子方程式補充完整。
2MnO4- +_______C2O42- +_____ _____=2Mn2+ +______CO2↑ +_______H2O
(2)該小組進行了實驗I,數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時間(分:秒) |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.1mol/L | 2:03 |
1mL 2mol/L | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
一般來說,其他條件相同時,增大反應物濃度,反應速率______。但分析實驗數(shù)據(jù),得到的結(jié)論是______。
(3)該小組欲探究出現(xiàn)上述異,F(xiàn)象的原因,在實驗I的基礎上,只改變草酸溶液濃度進行了實驗II,獲得實驗數(shù)據(jù)并繪制曲線圖如下。
①用文字描述曲線圖表達的信息______。
②該小組查閱資料獲取如下信息,其中能夠解釋MO變化趨勢的是______。
a | KMnO4與H2C2O4反應是分步進行的,反應過程中生成Mn(VI)、Mn(III)、Mn(IV),最終變?yōu)闊o色的Mn(II)。(括號中羅馬數(shù)字表示錳的化合價) |
b | 草酸根易與不同價態(tài)錳離子形成較穩(wěn)定的配位化合物。 |
c | 草酸穩(wěn)定性較差,加熱至185℃可分解。 |
(4)該小組為探究ON段曲線變化趨勢的原因,又進行了實驗III,所得數(shù)據(jù)如下。
H2SO4溶液 | Na2SO4固體 | KMnO4溶液 | H2C2O4溶液 | 褪色時間(分:秒) |
1mL 0.1mol/L | 1.9×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 16:20 |
1mL 0.5mol/L | 1.5×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 8:25 |
1mL 1.0mol/L | 1.0×10-3mol | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 6:15 |
1mL 2.0mol/L | 0 | 2mL 0.01mol/L | 1mL 0.2mol/L | 2:16 |
該小組進行實驗III的目的是______。
(5)綜合實驗I、II、III,推測造成曲線MN變化趨勢的原因______。為驗證該推測還需要補充實驗,請對實驗方案進行理論設計______。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】1-丁醇和乙酸在濃硫酸作用下,通過酯化反應制得乙酸丁酯,反應溫度為115~125℃,反應裝置如圖。下列對該實驗的描述錯誤的是
A. 不能用水浴加熱
B. 長玻璃管起冷凝回流作用
C. 為提純乙酸丁酯,可用水和碳酸鈉溶液洗滌
D. 通常加入過量1-丁醇以提高乙酸的轉(zhuǎn)化率
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鋼鐵廠的副產(chǎn)品SO2多用于制硫酸和石膏等。
(1)制硫酸最重要的反應是:。如圖表示將2.0molSO2和一定量的O2置于1L密閉容器中,當其他條件一定時,SO2(g)的平衡轉(zhuǎn)化率α隨X的變化關(guān)系,則X(X1、X2)可以代表的物理量是________。
(2)下圖表示生產(chǎn)石膏的簡單流程,請用平衡移動原理解釋向CaCO3懸濁液中通入SO2發(fā)生反應的原因_________。
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【題目】用釩鈦磁鐵礦為原料冶煉鐵,產(chǎn)生一種固體廢料,主要成分如下表。
通過下列工藝流程可以實現(xiàn)元素Ti、Al、Si的回收利用,并得到納米二氧化鈦和分子篩。
請回答下列問題:
(1)步驟①②③中所用的玻璃儀器___。
(2)下列固體廢料的成分中,不屬于堿性氧化物的是___(填字母序號)。
a.TiO2 b.SiO2 c.MgO d.CaO
(3)熔融溫度和鈦的提取率關(guān)系如圖,適宜溫度為500℃,理由是___。
(4)濾液①中溶質(zhì)的主要成分是___。
(5)步驟②中發(fā)生反應的離子方程式是___。
(6)將步驟③中制取分子篩的化學方程式補充完整:
___+6Na2SiO3+8H2O=Na8Al6Si6O24(OH)2·2H2O+___
根據(jù)成分表中數(shù)據(jù),計算100kg固體廢料,理論上應再加入Na2SiO3物質(zhì)的量的計算式是n(Na2SiO3)=___mol(摩爾質(zhì)量/g/mol:SiO2-60,Al2O3-102)。
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