【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗稱吊白塊,不穩(wěn)定,120℃時(shí)會(huì)分解。在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。以Na2SO3SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實(shí)驗(yàn)步驟如下:

步驟1:在三頸燒瓶中加入一定量Na2SO3和水,攪拌溶解,緩慢通入SO2,至溶液pH 約為4,制得NaHSO3溶液。

步驟2:將裝置A 中導(dǎo)氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液,在8090℃下,攪拌(防止生成沉淀覆蓋在鋅粉表面阻止反應(yīng)進(jìn)行),反應(yīng)約3h,冷卻至室溫,抽濾;

步驟3:將濾液真空蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶。

⑴裝置B 的燒杯中應(yīng)加入的溶液是__________________________________________。

A中多孔球泡的作用是_______________________________________________。

⑶冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O 外還有__________________________(填化學(xué)式)。

⑷寫出步驟2中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________

⑸步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是__________________________________。

⑹①抽濾時(shí)使用如下裝置,其中ab的名稱分別__________、 __________。中途停止抽濾時(shí)應(yīng) ___________________________以防倒吸。

②如果抽濾的溶液具有強(qiáng)氧化性時(shí),可采取_________________________________的措施

⑺為了測定產(chǎn)品的純度,準(zhǔn)確稱取2.000g樣品,完全溶于水配成100mL溶液,取20.00mL所配溶液,加入過量碘完全反應(yīng)后(已知I2不能氧化甲醛,雜質(zhì)不反應(yīng)),加入BaCl2溶液至沉淀完全,過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466g,則所制得的產(chǎn)品的純度為____

【答案】NaOH溶液 增大氣體與溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率 HCHO NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+Zn(OH)2 防止溫度過高產(chǎn)物分解,也防止氧氣將產(chǎn)物氧化 布氏漏斗 吸濾瓶 慢慢打開活塞K,然后關(guān)閉水龍頭 用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纖維代替濾紙 77.0%

【解析】

由題意可知,裝置A用于制備次硫酸氫鈉甲醛,制備時(shí)三頸燒瓶中Na2SO3溶液先和SO2反應(yīng)制得NaHSO3溶液,再在8090℃水浴加熱條件下,NaHSO3溶液與過量的鋅粉和甲醛溶液反應(yīng)生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀,裝置B中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應(yīng)的二氧化硫等氣體,防止污染環(huán)境。

1)裝置B的作用是用氫氧化鈉溶液吸收未反應(yīng)的二氧化硫等氣體,防止污染環(huán)境,故答案為:NaOH溶液;

2)多孔球泡可以增大SO2氣體與Na2SO3溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率,有利于NaHSO3溶液的生成,故答案為:增大氣體與溶液的接觸面積,加快氣體的吸收速率;

3)甲醛具有揮發(fā)性,在8090℃溫度下會(huì)大量揮發(fā),使用冷凝管可以使甲醛冷凝回流,提高甲醛的利用率,則冷凝管中回流的主要物質(zhì)是H2OHCHO,故答案為:HCHO;

4)步驟2中鋅粉和甲醛溶液、NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀,反應(yīng)方程式為NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+ZnOH2,故答案為:NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+ZnOH2

5)次硫酸氫鈉甲醛具有強(qiáng)還原性,遇到空氣中的氧氣易被氧化,次硫酸氫鈉甲醛不穩(wěn)定,受熱易分解,所以步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是防止溫度過高使產(chǎn)物分解,也防止氧氣將產(chǎn)物氧化,故答案為:防止溫度過高使產(chǎn)物分解,也防止氧氣將產(chǎn)物氧化;

6抽濾的優(yōu)點(diǎn)是加快過濾速度、得到較干燥的沉淀,抽濾裝置是由抽濾泵和抽濾瓶組成,抽濾瓶是由a布氏漏斗和b吸濾瓶組成,當(dāng)抽濾完畢或中途停止抽濾時(shí)應(yīng)慢慢打開活塞K,平衡氣壓,然后關(guān)閉水龍頭以防倒吸,故答案為:布氏漏斗;吸濾瓶;慢慢打開活塞K,然后關(guān)閉水龍頭;

當(dāng)抽濾的溶液具有強(qiáng)酸性時(shí),為防止濾紙被腐蝕,要用玻璃纖維代替濾紙或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗,故答案為:用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纖維代替濾紙;

7)由化學(xué)方程式NaHSO2HCHO2H2O+2I2=NaHSO4+4HI+HCHONaHSO4+BaCl2=BaSO4

+HCl+NaCl可得關(guān)系式:NaHSO2HCHO2H2OBaSO4,硫酸鋇的質(zhì)量為0.466g,其物質(zhì)的量為0.002mol,所以樣品中純NaHSO2HCHO2H2O的質(zhì)量為0.002mol×50×154g/mol=1.54g,所以純度=×100%=77.0%,故答案為:77.0%

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B. 溶液Y中加入氯化鋇溶液沒有沉淀

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【題目】下列圖中的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?/span>

A

B

C

D

實(shí)驗(yàn)方案

實(shí)驗(yàn)

目的

驗(yàn)證FeCl3H2O2分解反應(yīng)有催化作用

比較HCl、H2CO3H2SiO3的酸性強(qiáng)弱

除去SO2中的少量HCl

準(zhǔn)確量取20.00mL體積K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液

A. AB. BC. CD. D

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(1)A的化學(xué)式:________B的化學(xué)式:________。

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