问题 实验题

硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一,反应原理为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2(该反应△H>0)。某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下。

(1)吸硫装置如图所示。

①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,B中试剂是           ,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液            。

②为了使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是                                。(写出两条)

(2)假设本实验所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH,设计实验方案进行检验。(室温时CaCO3饱和溶液的pH=10.2)

限选试剂及仪器:稀硝酸、AgNO3溶液、CaCl2溶液、Ca(NO3)2溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

序号实验操作预期现象结论
取少量样品于试管中,加入适量蒸馏水,充分振荡溶解,___________________。_______________样品含NaCl
另取少量样品于烧杯中,加入适量蒸馏水,充分搅拌溶解,___________________。_______________样品含NaOH
 

(3)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,测定其浓度的过程如下:准确称取a g KIO3(化学式量:214)固体配成溶液,加入过量KI固体和H2SO4溶液,滴加指示剂,用Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液的体积为V mL。则c(Na2S2O3)=_________mol·L-1。(只列出算式,不作运算)

已知:Cr2O72+6I+14H+= 2Cr3++3I2+7H2O     2S2O32+I2=S4O62+2I

(4)某同学第一步和第二步的操作都很规范,第三步滴速太慢,这样测得的Na2S2O3浓度可能        (填“无影响”、“偏低”或“偏高”),原因是                                 

答案

(1)①品红、溴水或KMnO4溶液;溶液颜色很快褪色或指出相应试剂的正确颜色(红色、黄色等)很快褪色也可得分。 (2分,每个1分)

②增大SO2的接触面积、控制SO2的流速、适当升高温度(答其中二条即可)(4分,每个2分)

(2)(8分,每个2分)

序号实验操作预期现象
滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡。有白色沉淀生成
加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH有白色沉淀生成,上层清液pH大于10.2
 

(3)6000a/214V 或3000a/107V   (其它正确答案也给分)   (2分)

(4)偏高;4I+4H++O2=2I2+2H2O

题目分析:(1)①由于SO2具有还原性、漂白性,因此若 装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率,则B中试剂可以是品红、溴水或KMnO4溶液,表明SO2吸收效率低的实验现象是B中溶液溶液颜色很快褪色。

②要使SO2尽可能吸收完全,在不改变A中溶液浓度、体积的条件下,除了及时搅拌反应物外,还可采取的合理措施是增大SO2的接触面积、控制SO2的流速、适当升高温度等。

(2)氯离子的检验可以利用硝酸酸化的硝酸银溶液;由于饱和碳酸钙溶液的pH=10.2,所以可以先进入氯化钙溶液,然后测量溶液的pH值进行对比即可,因此答案为:

序号实验操作预期现象
滴加足量稀硝酸,再滴加少量AgNO3溶液,振荡。有白色沉淀生成
加入过量CaCl2溶液,搅拌,静置,用pH计测定上层清液pH有白色沉淀生成,上层清液pH大于10.2
 

(3)ag硝酸钾的物质的量是mol,则根据反应式IO3+5I+6H=3I2+3H2O、2S2O32+I2=S4O62+2I可知:IO3~~~~~6S2O32

1mol          6mol

mol       mol×6

所以c(Na2S2O3)=mol/L=mol/L

(4)由于碘离子易被氧化:4I+4H++O2=2I2+2H2O,因此如果第三步滴速太慢,则导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加,从而导致其浓度偏高。

选择题
单项选择题