连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。
制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。
(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。
②仪器A的名称是___。
③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。
④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸纳进行洗涤,洗涤的方法是___。
⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末状固体,易溶于水、不溶于醇,该物质具有强还原性,在空气中易被氧化为NaHSO4,75℃以上会分解产生SO2。是重要的有机合成原料和漂白剂。
制取Na2S2O4常用甲酸钠法:控制温度60~70℃,在甲酸钠(HCOONa)的甲醇溶液中,边搅拌边滴加Na2CO3甲醇溶液,同时通入SO2,即可生成Na2S2O4。反应原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如图,要制备并收集干燥纯净的SO2气体,接口连接的顺序为:a接__,__接__,__接__。制备SO2的化学方程式为___。
(2)实验室用图装置制备Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合价为___。
②仪器A的名称是___。
③水浴加热前要通一段时间N2,目的是___。
④为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸纳进行洗涤,洗涤的方法是___。
⑤若实验中所用Na2SO3的质量为6.3g,充分反应后,最终得到mg纯净的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为___(用含m的代数式表示)。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末固体,己知连二业硫酸钠在碱性条件下较稳定,易被空气氧化,不溶于甲醇,遇水迅速分解,某同学设计利用如下图所示的实验装置制备一定量的连二亚硫酸钠,装置C中的试剂为甲酸钠(HCOONa)、NaOH 的甲醇溶液,回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_____。装置B中的球形干燥管中盛装的试剂是_______。
(2)装置D的作用是___________。实验时需要将C中温度控制在70-75℃,最好的控制方法是__________。
(3)实验开始时先打开装置A中的弹簧夹通入一段时间N2的目的是______。实验过程中装置C 中除有气体产生外,还能观察到的实验现象为____________。
(4)有同学通过仔细思考后认为,还应在C、D 之间添加一个装置,才能确保C中生成能稳定存在的连二亚硫酸钠,则该装置应具有的功能是______。为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是_________。
(5)若实验中所用Na2SO3的质量为12.6g (硫酸是过量的),最终得到m g干燥的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为_____________。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是白色砂状或淡黄色粉末固体,己知连二业硫酸钠在碱性条件下较稳定,易被空气氧化,不溶于甲醇,遇水迅速分解,某同学设计利用如下图所示的实验装置制备一定量的连二亚硫酸钠,装置C中的试剂为甲酸钠(HCOONa)、NaOH 的甲醇溶液,回答下列问题:
(1)仪器X的名称是_____。装置B中的球形干燥管中盛装的试剂是_______。
(2)装置D的作用是___________。实验时需要将C中温度控制在70-75℃,最好的控制方法是__________。
(3)实验开始时先打开装置A中的弹簧夹通入一段时间N2的目的是______。实验过程中装置C 中除有气体产生外,还能观察到的实验现象为____________。
(4)有同学通过仔细思考后认为,还应在C、D 之间添加一个装置,才能确保C中生成能稳定存在的连二亚硫酸钠,则该装置应具有的功能是______。为得到较纯的连二亚硫酸钠,需要对在过滤时得到的连二亚硫酸钠进行洗涤,洗涤的方法是_________。
(5)若实验中所用Na2SO3的质量为12.6g (硫酸是过量的),最终得到m g干燥的连二亚硫酸钠,则连二亚硫酸钠的产率为_____________。
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保险粉又称连二亚硫酸钠(Na2S2O4),可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂,脱氯剂。Na2S2O4是白色粉末,无味,易溶于水、难溶于乙醇,具有极强的还原性,在空气中易被氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.甲酸钠( HCOONa) 法制备过程如下:
(1)连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为______________。
(2)实验室用Na2SO3 固体和某酸反应制备SO2气体,制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是______________。
A.浓盐酸 B.浓硝酸
C.质量分数为70%的硫酸 D.质量分数为10%的硫酸
(3)步骤①中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为____________________________。
(4)上述步骤②中,加入适量乙醇水溶液的作用是______________。
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体,目的是_________________________。
(6)①现将0.05mol/L Na2S2O4溶液在空气中放置,其溶液的pH 与时间(t)的关系如图所示。
t1时溶液中只有NaHSO3一种溶质,此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_______________。
②t1~t2段发生化学反应的离子方程式为______________________________。
Ⅱ.电解法制备:工业上用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。过程如图所示
(7) ①产品在_________________(填“阳极”、“阴极”)得到。
②若不加隔膜,则连二亚硫酸钠产率降低,其原因是__________________________________。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可以用作染色工艺的还原剂,纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)Na2S2O4在潮湿空气中氧化,生成的两种常见酸式盐是___(填化学式)。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①工业上常将锌块进行预处理得到锌粉-水悬浊液,其目的是__。
②步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为__。
③在步骤Ⅲ中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是__,“后续处理”最终要加入少量的Na2CO3固体,其原因是__。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙醇水溶液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的离子方程式是___。
(4)有人设计了图示方法同时制备连二亚硫酸钠和过二硫酸钠(Na2S2O8),并获得中国专利。电解过程中,阴极室生成Na2S2O4,a极的电极反应式为__,通过阳离子交换膜的离子主要是Na+,其迁移方向是__(填“a到b”或“b到a”)。
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4),也称为保险粉,Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。其阴离子的结构如图所示:。某科研小组制备并探究其性质。
Ⅰ.制备Na2S2O4(加热等辅助仪器略去)
(1)Na2S2O4中硫元素的化合价为_______。
(2)连接好装置后,检查其气密性良好的操作是____________________。
(3)添加药品、再次连接好装置:
①第一步,将A中生成的气体通往B中进行反应,在B装置生成连二亚硫酸锌的化合反应方程式为__________;
②第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的离子方程式为_____________。
第三步,将第二步的混合物过滤,并向滤液中加入固体NaCl,冷却至20℃,便有Na2S2O4晶体析出。
③第四步,将第三步所得混合物经________(填操作名称)、________(填写 “水”或“乙醇”)洗涤,得到纯净的Na2S2O4晶体。
(4)装置C的作用是 _______________。
Ⅱ.探究Na2S2O4的稳定性
(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2,但科研小组没有做到完全隔绝空气,得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是______________。(可选试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4溶液)
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可用作食品保鲜剂(不直接加入食品中,安全、卫生),还可用于纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇。在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)Na2S2O4用于保鲜剂时能去除O2,先生成Na2SO3并缓慢释放SO2,该反应的化学方程式为________。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是________(填字母)。
②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是_______。步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为___。
③在步骤.中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是_______。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加人乙 醇水溶液液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的化学方程式是___________。
(4)连二亚硫酸钠的分析检测。铁氰化钾法:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O42-氧化为SO32-,[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00mLNa2S2O4样品溶液,用0.02mol•L-1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至终点,消耗10.00mL。该样品中Na2S2O4的含量为_______g•L-1。(以SO2计)
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,可用作食品保鲜剂(不直接加入食品中,安全、卫生),还可用于纸浆、肥皂等的漂白剂。Na2S2O4易溶于水,难溶于乙醇。在碱性介质中较稳定,在空气中易被氧化。回答下列问题:
(1)Na2S2O4用于保鲜剂时能去除O2,先生成Na2SO3并缓慢释放SO2,该反应的化学方程式为________。
(2)锌粉法制备Na2S2O4的工艺流程如图所示:
①实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO2,并希望能控制反应速度,图中可选用的发生装置是________(填字母)。
②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液,其目的是_______。步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为___。
③在步骤.中得到的Na2S2O4固体要用乙醇洗涤,其优点是_______。
(3)目前,我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠,其原理是先将HCOONa和烧碱加人乙 醇水溶液液中,然后通入SO2发生反应,有CO2气体放出,总反应的化学方程式是___________。
(4)连二亚硫酸钠的分析检测。铁氰化钾法:铁氰化钾K3[Fe(CN)6]是一种比较弱的氧化剂,其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性,能将S2O42-氧化为SO32-,[Fe(CN)6]3-还原为[Fe(CN)6]4-。取50.00mLNa2S2O4样品溶液,用0.02mol•L-1的K3[Fe(CN)6]标准液滴定至终点,消耗10.00mL。该样品中Na2S2O4的含量为_______g•L-1。(以SO2计)
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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是工业上重要的还原性漂白剂,也是重要的食品抗氧化剂。某学习小组模拟工业流程设计实验制取保险粉。
已知:Na2S2O4是白色固体,还原性比Na2SO3强,易与酸反应(2S2O42-+4H+=3SO2↑+S↓+2H2O)。
(一)锌粉法
步骤1:按如图方式,温度控制在40~45℃,当三颈瓶中溶液pH在3~3.5时,停止通入SO2,反应后得到ZnS2O4溶液。
步骤2:将得到的ZnS2O4溶液加入NaOH溶液中,过滤,滤渣为Zn(OH)2,向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体。
步骤3:,经过滤,用乙醇洗涤,用120~140℃的热风干燥得到Na2S2O4。
(二)甲酸钠法
步骤4:按上图方式,将装置中的Zn粉和水换成HCOONa、Na2CO3溶液和乙醇。温度控制在70~83℃,持续通入SO2,维持溶液pH在4~6,经5~8小时充分反应后迅速降温45~55℃,立即析出无水Na2S2O4。
步骤5:经过滤,用乙醇洗涤,干燥得到Na2S2O4。
回答下列问题:
(1)步骤1容器中发生反应的化学方程式是______;容器中多孔球泡的作用是______。
(2)步骤2中“向滤液中加入一定量食盐,立即析出Na2S2O4•2H2O晶体”的原理是(用必要的化学用语和文字说明)______。
(3)两种方法中控制温度的加热方式是______。
(4)根据上述实验过程判断,Na2S2O4在水、乙醇中的溶解性为:______。
(5)甲酸钠法中生成Na2S2O4的总反应为______。
(6)两种方法相比较,锌粉法产品纯度高,可能的原因是______。
(7)限用以下给出的试剂,设计实验证明甲酸钠法制得的产品中含有Na2SO4。
稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、AgNO3溶液、BaCl2溶液______。
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硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打,主要用于照相业作定影剂。Na2S2O3易溶于水,在酸性溶液中会迅速分解,具有较强的还原性。
(1)Na2S2O3溶液与足量氯水反应的离子方程式为______________________________________________。(S元素被氧化为SO42-)
(2)硫代硫酸钠(Na2S2O3)露置在空气中易氧化变质,其可能的变质后生成物如下:
假设一:________
假设二: 只有Na2SO4固体
假设三:________
(3)现有一瓶Na2S2O3固体,可能混有Na2SO4固体。设计实验验证该假设,写出实验步骤、预期现象和结论。限选试剂: 1mol·L-1 H2SO4、1mol·L-1HNO3、1mol·L-1HCl、1mol·L-1NaOH、0. 1 mol·L-1BaCl2、0.01 mol·L-1 KMnO4、蒸馏水。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量固体于试管中,加蒸馏水溶解。 | |
步骤2: | |
步骤3: |
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