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次硫酸氢钠甲醛(aNaHSO2⋅bHCHO⋅cH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。某化学兴趣小组以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛。已知次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120℃以上会发生分解。实验装置(如图1所示)及步骤如下:

I.在三颈烧瓶中加入一定量的Na2SO3和水,搅拌溶解后缓慢通入SO2,制得NaHSO3溶液。

II.将装置A中导气管换成橡皮塞。向三颈烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量37%的甲醛溶液,不断搅拌,在80~90℃左右的水浴中反应约3h后趁热过滤,试剂X洗涤。

III.将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;往滤液中加入适量试剂Y,析出晶体,过滤;合并滤渣,试剂Z洗涤,干燥得到产品。

请回答下列问题:

(1)Na2SO3水溶液中,含硫微粒H2SO3、HSO3-、SO32-随pH的分布如图2所示,则步骤I中确定何时停止通SO2的实验操作为___。

(2)下列说法中正确的是___。

A.B中烧杯中盛放的试剂可以是NaOH溶液

B.试剂Y是无水乙醇;试剂X与试剂Z都是乙醇的水溶液

C.冷凝管内冷凝回流的主要物质是HCHO

D.步骤III中所选择的干燥操作应为真空干燥

(3)步骤II中的水浴加热相比于与酒精灯直接加热,除了有使三颈烧瓶受热更均匀、较低温度下减少产物的分解之外,还有___的优点。化学兴趣小组的同学为完成所设计的实验,除图1中装置仪器外,还需要使用到的仪器有___。

(4)步骤III中蒸发浓缩时应注意的问题有___(并简要说明理由)。

(5)AHMT分光光度法常用于测定溶液样本中甲醛的浓度。其原理是:甲醛与AHMT溶液在碱性条件下缩合后,经高碘酸钾氧化成一种紫红色化合物,其对特定波长光的吸收程度(即色泽深浅)与甲醛在一定浓度范围内成正比。现测得该紫红色化合物的吸光度A与HCHO标准溶液的浓度关系如图3所示:

该化学兴趣小组的同学设计了如下实验确定次硫酸氢钠甲醛的组成:

I.准确称取1.5400g样品,完全溶于水配制成100mL溶液

II.取25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得溶液吸光度A=0.4000

III.另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,再加入BaCl2溶液充分反应,得到0.5825g白色沉淀。其反应原理为:

aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)。

①通过计算可知次硫酸氢钠甲醛的化学式为___。

②结合三颈烧瓶内发生的合成反应产物分析,题干的步骤II中,不断搅拌的目的为:___。

③若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物。写出该反应的离子方程式___。

高三化学实验题中等难度题

少年,再来一题如何?
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