(16分)(原创)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2SO3与硫磺(S)共煮得到,装置如图1。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量甲并加热,则试剂甲为:
。
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因:若呈酸性,则 、
。(用离子方程式表示)
②装置B、D的作用是 。
步骤3:将C中所得混合物分离提纯后得产品。
(3)利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2,按气流方向连接各仪器,接口顺序为: →g,h→ , → , →d。
(4)装置乙盛装的试剂是:_____________________________。
(5)Na2S2O3还原性较强,工业上常用作除去溶液中残留的Cl2,该反应的离子方程
式为: 。
(6)请设计简单的实验方案,证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—:____________
。
高一化学实验题困难题
(16分)(原创)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2SO3与硫磺(S)共煮得到,装置如图1。
已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量甲并加热,则试剂甲为:
。
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因:若呈酸性,则 、
。(用离子方程式表示)
②装置B、D的作用是 。
步骤3:将C中所得混合物分离提纯后得产品。
(3)利用反应2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2,按气流方向连接各仪器,接口顺序为: →g,h→ , → , →d。
(4)装置乙盛装的试剂是:_____________________________。
(5)Na2S2O3还原性较强,工业上常用作除去溶液中残留的Cl2,该反应的离子方程
式为: 。
(6)请设计简单的实验方案,证明上述残留的Cl2被还原成了Cl—:____________
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高一化学实验题困难题查看答案及解析
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可 分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的 SO2、SO3 等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的 SO2 及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别 加入相同浓度的 NaOH 溶液 50.00 mL,加热至 120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于 200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
(1)由 1 组数据直接推测:1.81 g 样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为 L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。
(3)求所用 NaOH 溶液的物质的量浓度 。
高一化学计算题极难题查看答案及解析
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
实验 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L(标准状况) |
1 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
2 | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
3 | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
4 | 36.20 | 50.00 | 2.240 |
(1)由1组数据直接推测:1.81g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为___L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。
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硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:二氧化硫的制取和净化;二氧化硫转化为三氧化硫;三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL,加热至120℃左右,使氨气全部逸出[(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃],测得有关实验数据如下(标准状况):
实验 | 样品的质量/g | NaOH溶液的体积/mL | 氨气的体积/L(标准状况) |
1 | 7.24 | 50.00 | 1.792 |
2 | 14.48 | 50.00 | 3.584 |
3 | 21.72 | 50.00 | 4.032 |
4 | 36.20 | 50.00 | 2.240 |
(1)由1组数据直接推测:1.81g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为___L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。
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次硫酸氢钠甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗称吊白块,不稳定,120℃时会分解。在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验步骤如下:
步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2S03和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHS03溶液。
步骤2:将装置A中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液,在80~90℃下,反应约3h,冷却至室温,抽滤;
步骤3:将滤液真空蒸发浓缩,冷却结晶。
(1)装置B的烧杯中应加入的溶液是____:冷凝管中冷却水从____(填“a”,或“b”)口进水。
(2)A中多孔球泡的作用是________。
(3)冷凝管中回流的主要物质除H20外还有____(填化学式)。
(4)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是____。
(5)为测定产品的纯度,准确称取2.Og样品,完全溶于水配成l00mL溶液,取20.00mL所配溶液,加过量碘完全反应后(己知I2不能氧化甲醛,杂质不反应),加入BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g,产品的纯度为____。
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硝酸在有机合成、医药化工、化纤等行业应用非常广泛。工业上用氨催化氧化法可生产硝酸,其生产过程可表示为:
4NH3+5O24NO+6H2O ①
4NO+3O2+2H2O→4HNO3 ②
完成下列计算:
(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应,冷却后所得溶液中溶质的质量分数是 (保留至1%)。
(2)某化肥厂以氨为原料通过题干中反应先产生硝酸,再利用氨气和硝酸反应制NH4NO3,已知由氨制 NO 的产率是 96%,NO 制硝酸的产率是 92%,氨被硝酸的吸收率为100%,则制备80吨 NH4NO3所需氨的体积(标准状况)为 m3(保留整数部分)。
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硼是动植物所必须的微量元素,其单质和化合物广泛应用于冶金、机械、化工、核工业、医药、农业等部门。利用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O3·5 H2O) 制取制硼酸、金属镁及粗硼的工艺流程图如下:
已知:①硼砂为Na2B4O7·10H2O
②硼酸(H3BO3) 是一种可溶于水的一元弱酸,与过量的NaOH 反应生成Na[B(OH)4]
③硼酸在不同温度下的溶解度:
温度(℃) | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
溶解度(g/100g 水) | 3 | 3 | 5 | 7 | 9 | 11 | 15 | 18 | 23 | 29 |
(1) 粉碎硼铁矿的目的是:______________; Mg2B2O5·H2O 中B 的化合价为: ______价。
(2) 滤渣的主要成分是: ________
(3)硼酸的电子式: ________;写出硼酸在水中电离的方程式: ________________;
(4)X 为硼酸晶体加热完全脱水后的产物,其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为: ________;
(5) 硼砂溶于90℃ 热水后,常用稀硫酸调pH 至2~ 3(酸性)制取HBO3晶体,该反应的离子方程式为: ________________;从上述溶液中获得H3BO3 晶体的操作: ________________。
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(9分)氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程:
已知:Br2是易挥发、深红棕色的液体;氢溴酸是易挥发、无色液体。
根据上述流程回答下列问题:
(1)反应室①使用冰水的目的_______________________________________。
(2)反应室②中加入Na2SO3的目的是____________________________________。
(3)操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________________ 、__________________。
(4)工业生产中制得的氢溴酸带有淡淡的黄色。于是甲乙两同学设计了实验加以探究:
①甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+,则用于证明该假设所用的试剂为 ,若假设成立可观察到的现象为______________________________。
②乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为______________,证明该假设成立的方法为_____。
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工业上常用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器A的名称 ,仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若 ,则整个装置气密性良好.装置E中为 溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择 .
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液 c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 .反应后期可用酒精灯适当加热仪器A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有 .
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(3)反应终止后,仪器C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论 .
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分【解析】
S2O 32﹣+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.
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一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。
(1)己知CO的燃烧热为283kJ/mol,请写出体现CO燃烧热的热化学方程式___________。
(2)高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下:
4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s)△H=akJ/mol
CO(g)+Fe2O3(s)= CO2(g)+2Fe3O4(s)△H=bkJ/mol
请写出CO直接将Fe2O3还原为Fe的热化学方程式:____________(用含a,b的代数式表示△H的数值)。
(3)使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如右图所示。这种传感器利用燃料电池原理,则该电池的负极反应式为_________。
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