4.NaCN為劇毒無機(jī)物.某興趣小組查資料得知,實(shí)驗(yàn)室里的NaCN溶液可使用Na2S2O3溶液進(jìn)行解毒銷毀,他們開展了以下三個實(shí)驗(yàn),請根據(jù)要求回答問題:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ.硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3•5H2O)的制備:
已知Na2S2O3•5H2O對熱不穩(wěn)定,超過48℃即開始丟失結(jié)晶水.現(xiàn)以Na2CO3和Na2S物質(zhì)的量之比為2:1的混合溶液及SO2氣體為原料,采用如圖裝置制備Na2S2O3•5H2O.

(1)將Na2S和Na2CO3按反應(yīng)要求的比例一并放入三頸燒瓶中,注入150mL蒸餾水使其溶解,在蒸餾燒瓶中加
入Na2SO3固體,在分液漏斗中注入C(填以下選擇項(xiàng)的字母),并按下圖安裝好裝置,進(jìn)行反應(yīng).
A.稀鹽酸         B.濃鹽酸     C.70%的硫酸     D.稀硝酸
(2)pH小于7會引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng),會出現(xiàn)淡黃色混濁.反應(yīng)約半小時,當(dāng)溶液pH接近或不小于7時,即可停止通氣和加熱.如果通入SO2過量,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)從上述生成物混合液中獲得較高產(chǎn)率Na2S2O3•5H2O的歩驟為

為減少產(chǎn)品的損失,操作①為趁熱過濾,其目的是趁熱是為了防止晶體在過濾的過程中在漏斗中析出導(dǎo)致產(chǎn)率降低;過濾是為了除去活性炭、硫等不溶性雜質(zhì);操作②是蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶;操作③是抽濾、洗滌、干燥.
Ⅱ.產(chǎn)品純度的檢測:
(4)已知:Na2S2O3•5H2O的摩爾質(zhì)量為248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6.取晶體樣品a g,加水溶解后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到終點(diǎn)時,消耗碘水溶液v mL,則該樣品純度是$\frac{4960v}{a}$×100%;
(5)滴定過程中可能造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低的是BD;
A.錐形瓶未用Na2S2O3溶液潤洗 B.錐形瓶中溶液變藍(lán)后立刻停止滴定,進(jìn)行讀數(shù)
C.滴定終點(diǎn)時仰視讀數(shù)     D.滴定管尖嘴內(nèi)滴定前無氣泡,滴定終點(diǎn)發(fā)現(xiàn)氣泡
Ⅲ.有毒廢水的處理:
(6)興趣小組的同學(xué)在采取系列防護(hù)措施及老師的指導(dǎo)下進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
向裝有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),但無明顯現(xiàn)象,取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯,溶液呈現(xiàn)血紅色,請寫出Na2S2O3解毒的離子反應(yīng)方程式CN-+S2O32-=SCN-+SO32-

分析 Ⅰ.(1)制備二氧化硫用中等濃度的硫酸;
(2)Na2S2O3溶液中通入過量的二氧化硫發(fā)生反應(yīng)生成單質(zhì)硫和亞硫酸氫鈉;
(3)硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,為減少損失,除去不溶性雜質(zhì)需要趁熱過濾,濾液通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥得到晶體;
Ⅱ.(4)依據(jù)化學(xué)方程式中的定量關(guān)系計算,2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
(5)滴定過程中誤差分析可以依據(jù)C(待測)=$\frac{c(標(biāo)準(zhǔn))V(標(biāo)準(zhǔn))}{V(待測)}$分析,錯誤操作全部歸為標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的變化判斷產(chǎn)生的誤差;
(6)取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯,溶液呈現(xiàn)血紅色,說明生成了SCN-

解答 解:Ⅰ.(1)二氧化硫易溶于水,所以不能用稀酸,濃硫酸中氫離子濃度很小,不利于與亞硫酸鈉固體反應(yīng),所以制備二氧化硫用中等濃度的硫酸選C,
故答案為:C;
(2)pH小于7會引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng),會出現(xiàn)淡黃色混濁,反應(yīng)的離子方程式是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,所以溶液pH要控制不小于7,反應(yīng)約半小時,當(dāng)溶液pH接近或不小于7時,即可停止通氣和加熱.如果通入SO2過量,發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓,
故答案為:Na2S2O3+SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;
(3)由于硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,除去不溶性雜質(zhì),所以操作I應(yīng)該是趁熱過濾,其目的是趁熱是為了防止晶體在過濾的過程中在漏斗中析出導(dǎo)致產(chǎn)率降低;過濾是為了除去活性炭、硫等不溶性雜質(zhì),操作②是溶液中獲得溶質(zhì)晶體的操作為蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥,得到粗晶體,
故答案為:趁熱是為了防止晶體在過濾的過程中在漏斗中析出導(dǎo)致產(chǎn)率降低;過濾是為了除去活性炭、硫等不溶性雜質(zhì); 蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶;
Ⅱ.(4)取晶體樣品a g,加水溶解后,滴入幾滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到終點(diǎn)時,消耗碘水溶液 mL,結(jié)合化學(xué)方程式定量關(guān)系計算,
2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6
2               1
n           0.010mol/L×v mL×1000L/ml
n=20vmol,
得到樣品純度=$\frac{20vmol×248g/mol}{ag}$×100%=$\frac{4960v}{a}$×100%,
故答案為:$\frac{4960v}{a}$×100%;
(5)A.錐形瓶未用Na2S2O3溶液潤洗,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測定結(jié)果偏高,故A錯誤;
B.錐形瓶中溶液變藍(lán)后立刻停止滴定,進(jìn)行讀數(shù),滴定可能為達(dá)到反應(yīng)終點(diǎn),消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小,測定結(jié)果偏低,故B正確;
C.滴定終點(diǎn)時仰視讀數(shù),讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大,測定結(jié)果偏高,故C錯誤;
D.滴定管尖嘴內(nèi)滴定前無氣泡,滴定終點(diǎn)發(fā)現(xiàn)氣泡讀取標(biāo)準(zhǔn)溶液體積減小,測定結(jié)果偏低,故D正確;
故答案為:BD;
Ⅲ.向裝有2mL 0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2mL 0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng),但無明顯現(xiàn)象,取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10mL 0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯,溶液呈現(xiàn)血紅色,說明生成SCN-離子,Na2S2O3解毒反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:CN-+S2O32-=SCN-+SO32-,
故答案為:CN-+S2O32-=SCN-+SO32-

點(diǎn)評 本題以實(shí)驗(yàn)探究的方式考查物質(zhì)的分離和提純方面的知識,屬于綜合知識的考查,注意知識的歸納和梳理是解題的關(guān)鍵,題目難度中等.

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:選擇題

1.由CH4和O2組成的混合氣體,標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1g•L-1,則該混合氣體中CH4和O2的質(zhì)量的量之比為( 。
A.1:3B.1:2C.2:3D.3:4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

2.(1)某溫度下,Kw=10-12.若保持溫度不變,向少量水中加入400g NaOH固體,并加水稀釋至1L,才能使溶液中水電離產(chǎn)生的H+、OH-的濃度乘積即:c(H+•c(OH-=10-26.若保持溫度不變,向水中通入的HCl氣體恰好使溶液中$\frac{c({H}^{+})}{c(O{H}^{-})}$=1010,則此時水電離的c(OH-)=10-11mol•L-1
(2)一定溫度下,現(xiàn)有a.鹽酸,b.硫酸,c.醋酸 三種酸.
①當(dāng)三種酸體積相同,物質(zhì)的量濃度相同時,使其恰好完全中和所需NaOH的物質(zhì)的量由大到小的順序是b>a=c(用a、b、c表示).
②當(dāng)三者c(H+)相同且體積也想同時,分別放入足量的鋅,相同狀況下產(chǎn)生氣體的體積由大到小的順序是c>a=b(用a、b、c表示).
③當(dāng)c(H+)相同、體積相同時,同時加入形狀、密度、質(zhì)量完全相同的鋅,若產(chǎn)生相同體積的H2(相同狀況),則開始時反應(yīng)速率的大小關(guān)系為a=b=c(用a、b、c表示).
(3)現(xiàn)有兩瓶pH=2的鹽酸和醋酸溶液,簡述如何用最簡單的方法區(qū)別鹽酸和醋酸(限選試劑:石蕊試液、酚酞試液、pH試紙、蒸餾水),采用的方法為各取等體積醋酸和鹽酸用蒸餾水稀釋相同倍數(shù)(如100倍),然后用pH試紙分別測其pH值,pH值變化大的是鹽酸.
(4)A學(xué)生為了測定某燒堿樣品的純度,準(zhǔn)確稱量8.2g含有少量中性易溶雜質(zhì)的樣品,配成500mL待測溶液.用0.2000mol•L-1的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進(jìn)行滴定,選擇甲基橙作指示劑,試根據(jù)實(shí)驗(yàn)回答下列問題:
①滴定過程中,眼睛應(yīng)注視錐形瓶中溶液顏色變化,滴定終點(diǎn)時,溶液從黃色變?yōu)槌壬,并且半分鐘?nèi)不恢復(fù)原來的顏色.
②觀察酸式滴定管液面時,開始俯視,滴定終點(diǎn)平視,則滴定結(jié)果偏高(填“偏高”“偏低”或“無影響”);若將錐形瓶用待測液潤洗,然后再加入10.00mL待測液,則滴定結(jié)果偏高(填“偏高”“偏低”或“無影響”)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.某興趣小組的學(xué)生根據(jù)活潑金屬M(fèi)g與CO2發(fā)生反應(yīng),推測活潑金屬鈉也能與CO2發(fā)生反應(yīng),因此實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行“鈉與二氧化碳反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究(尾氣處理裝置已略去).
已知:常溫下,CO能使一些化合物中的金屬離子還原.例如:PdCl2+CO+H2O═Pd↓+CO2+2HCl,反應(yīng)生成黑色的金屬鈀,此反應(yīng)也可用來檢測微量CO的存在.

請回答下列問題:
(1)為了制取CO2氣體的裝置能“隨開隨用,隨關(guān)隨!,圖A處應(yīng)選用的裝置是III(填寫“I”、“II”或“III”).若要制取干燥、純凈的CO2氣體,裝置B中應(yīng)盛放的試劑是飽和NaHCO3溶液,裝置C中應(yīng)盛放的試劑是濃硫酸.
(2)觀察實(shí)驗(yàn)裝置圖可知Na與CO2反應(yīng)的條件是高溫,檢查裝置的氣密性完好并裝入藥品后,在點(diǎn)燃酒精噴燈前,必須進(jìn)行的操作是打開III中的止水夾.待裝置E(填寫字母)中出現(xiàn)澄清石灰水變渾濁現(xiàn)象時,再點(diǎn)燃酒精噴燈,這步操作的目的是排除裝置中的空氣.
(3)假設(shè)CO2氣體為足量,在實(shí)驗(yàn)過程中分別產(chǎn)生以下①、②兩種不同情況,請分析并回答問題:
①若裝置F中溶液無明顯變化,裝置D中生成兩種固體物質(zhì),取少量固體生成物與鹽酸反應(yīng)后,有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出,則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na+3CO2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Na2CO3+C.
②若裝置F中有黑色沉淀生成,裝置D中只生成一種固體物質(zhì),取少量該固體與鹽酸反應(yīng)后,也有能使澄清石灰水變渾濁的氣體放出,則鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na+2CO2 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Na2CO3+CO.
(4)請判斷②中D裝置生成固體的成分是鈉的正鹽還是酸式鹽?請用文字簡要說明理由生成正鹽;根據(jù)質(zhì)量守恒可知,反應(yīng)物只有三種元素,沒有氫元素,故不能生成酸式鹽.(或高溫時,碳酸氫鈉要分解).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.實(shí)驗(yàn)室用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示,其中可能存在的主要副反應(yīng)有:乙醇在濃硫酸的存在下在140℃脫水生成乙醚.有關(guān)數(shù)據(jù)列表如下:
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點(diǎn)/℃78.513234.6
熔點(diǎn)/℃-l309-1l6
回答下列問題:
(1)用少量的溴和足量的乙醇、濃硫酸制備1,2-二溴乙烷的需分兩步進(jìn)行,第二步反應(yīng)的化學(xué)方程式為CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
(2)在此實(shí)驗(yàn)中,要盡可能迅速地把反應(yīng)溫度提高到170℃左右,其最主要目的是d(填正確選項(xiàng)前的字母).
a.引發(fā)反應(yīng)    b.加快反應(yīng)速度     c.防止乙醇揮發(fā)   d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
(3)在裝置C中應(yīng)加入c,其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體(填正確選項(xiàng)前的字母).
a.水    b.濃硫酸       c.氫氧化鈉溶液       d.飽和碳酸氫鈉溶液
(4)將1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在下層(填“上”、“下”).
(5)若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用b洗滌除去(填正確選項(xiàng)前的字母).
a.水    b.氫氧化鈉溶液    c.碘化鈉溶液    d.乙醇
(6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚.可用蒸餾的方法除去.
(7)反應(yīng)過程中應(yīng)用冷水冷卻裝置D,其主要目的是乙烯與溴反應(yīng)時放熱,冷卻可避免溴的大量揮發(fā);但又不能過度冷卻(如用冰水),其原因是冷卻可避免溴的大量揮發(fā);1,2-二溴乙烷的凝固點(diǎn)較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源,又有利于保護(hù)環(huán)境.工業(yè)上利用鉛浮渣(主要成分是PbO、Pb還含有少量的Ag、CaO)可制備硫酸鉛.制備流程圖如圖:

下表是25℃時某些鹽的濃度積常數(shù):
化學(xué)式CaSO4Ag2SO4PbSO4
Ksp4.9×10-51.2×10-51.6×10-8
(1)實(shí)驗(yàn)室用75%的硝酸來配制15%的硝酸溶液,不需用到的玻璃儀器有CD(填標(biāo)號).
A.燒杯    B.量筒     C.容量瓶     D.錐形瓶     E.玻璃棒
(2)步驟I有NO產(chǎn)生,浸出液中含量最多的金屬陽離子為 Pb2+,寫出Pb參加反應(yīng)的化學(xué)方程式3Pb+8HNO3=3Pb(NO32+2NO↑+4H2O,為防止Ag被溶解進(jìn)入溶液,步驟I操作時應(yīng)注意控制硝酸的用量并使Pb稍有剩余.
(3)母液可循環(huán)利用于步驟I,其溶質(zhì)主要是HNO3(填一種物質(zhì)化學(xué)式),若母液中殘留的 SO42-過多,循環(huán)利用時可能出現(xiàn)的問題是浸出時部分Pb2+生成PbSO4隨浸出渣排出,降低PbSO4的產(chǎn)率.
(4)粗PbSO4 產(chǎn)品含有的雜質(zhì)是CaSO4,需用Pb(NO32溶液多次洗滌,以得到純凈的PbSO4
(5)鉛蓄電池放電時正極的電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O.如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl2,已知某鉛蓄電池中硫酸溶液的體積為0.80L,電解前硫酸溶液濃度為4.50mol•L-1,當(dāng)制得4.48LCl2時(在標(biāo)準(zhǔn)狀況下),求理論上電解后電池中硫酸溶液的濃度為(假設(shè)電解前后硫酸溶液的體積不變)4 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.二十一世紀(jì)鈦將成為鐵、鋁之后的第三大金屬,工業(yè)上以鈦鐵礦為原料制備二氧化鈦及鈦的工藝流程如圖1所示,鈦鐵礦的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),其中一部分鐵元素在風(fēng)化過程中會轉(zhuǎn)化為+3價,F(xiàn)eTiO3溶于酸后Ti元素以TiO2+存在,TiOSO4遇水可水解.

請根據(jù)以上信息回答下列問題:
(1)②中加入鐵粉的目的是除去Fe3+;
(2)③中混合物分離的依據(jù)是b(填字母序號).
a.熔、沸點(diǎn)差異     b.溶解性差異     c.氧化性、還原性差異
(3)②、③、④中均需要進(jìn)行的操作是過濾(填操作名稱).
(4)寫出④的離子方程式:TiO2++2H2O=H2TiO3+2H+;該過程在熱水中操作的目的是由于水解反應(yīng)吸熱,升高溫度有利于水解平衡向正反應(yīng)方向移動,提高H2TiO3的產(chǎn)率
(5)利用生產(chǎn)過程中的廢液與軟錳礦(主要成分為MnO2)反應(yīng)可生產(chǎn)硫酸錳(MnSO4,易溶于水),該反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O.
(6)科學(xué)家從電解冶煉鋁的工藝得到啟發(fā).找出了冶煉鈦的新工藝.
①直接電解固體TiO2法生產(chǎn)鈦,原理如圖所示,則陰極獲得鈦的電極反應(yīng)為TiO2+4e-=Ti+2O2-
②電解一段時間后,需要更換石墨電極,原因是氧離子在陽極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣,碳和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成一氧化碳,O2--2e-+C=CO.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

13.實(shí)驗(yàn)室以苯甲醛為原料制備間溴苯甲醛(實(shí)驗(yàn)裝置主要部分如圖,相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)見附表),附表相關(guān)物質(zhì)的沸點(diǎn)(101kPa)
物質(zhì)沸點(diǎn)/℃物質(zhì)沸點(diǎn)/℃
58.81,2-二氯乙烷83.5
苯甲醛179間溴苯甲醛229
步驟1:將三頸瓶中的一定配比的無水AlCl3、1,2-二氯乙烷和苯甲醛充分混合后,升溫至60℃,緩慢滴加經(jīng)H2SO4干燥過的液溴,保溫反應(yīng)一段時間,冷卻.
步驟2:將反應(yīng)混合物緩慢加入一定量的稀鹽酸中,攪拌、靜置、分液.
步驟3:有機(jī)相用10%NaHCO3溶液洗滌,再加入適量無水MgSO4固體,放置一段時間后過濾;
步驟4:減壓蒸餾有機(jī)相,收集相應(yīng)餾分.
(1)實(shí)驗(yàn)裝置中可能的錯誤有錐形瓶內(nèi)可能會發(fā)生倒吸、膠塞可能被有機(jī)物腐蝕,冷凝管進(jìn)水口是a;
(2)有同學(xué)建議將裝置中溫度計換成攪拌棒,那么溫度計應(yīng)移到什么地方使用水浴中;
(3)步驟2后續(xù)操作是攪拌、靜置、分液;
(4)步驟3中用10%NaHCO3溶液洗滌的具體操作是在分液漏斗中將有機(jī)相與小蘇打溶液充分振蕩再分液,重復(fù)二到三次,加入無水MgSO4固體的作用是除去有機(jī)相的水.
(5)步驟4中采用蒸餾分離,請你預(yù)測蒸餾溫度應(yīng)先選擇約D℃,再選擇約E℃.
A.50    B.100    C.150    D.200    E.250      F.300.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.除去下列物質(zhì)中少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),所用試劑或方法錯誤的是( 。
A.NaCl固體(KNO3)溶解配成熱飽和溶液、降溫結(jié)晶
B.CO(水蒸氣)通過濃硫酸的洗氣瓶
C.CaO固體(CaCO3)高溫煅燒
D.KCl固體(MnO2)溶解、過濾、蒸發(fā)

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同步練習(xí)冊答案