焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工、印染、印刷、制革以及有机合成等工业中应用广泛。实验...

焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工、印染、印刷、制革以及有机合成等工业中应用广泛。实验室模拟工业湿法制备焦亚硫酸钠装置如图所示。

打开弹簧夹，通入一段时间N2后关闭弹簧夹，加入一定量浓硫酸；不断搅拌，控制反应温度在40℃左右，当溶液pH约为4.1时，停止反应，降温至20℃左右静置结晶。

已知：

①温度在40℃左右时，发生反应2NaHSO3=Na2S2O5+H2O。

②温度过高时焦亚硫酸钠分【解析】
Na2S2O5=Na2SO3+SO2↑。

③焦亚硫酸钠与水易发生反应：Na2S2O5+H2O=2NaHSO3。

回答下列问题：

（1）A装置中所加硫酸通常为1：1（体积比）的浓硫酸，一般不采用90%以上的浓硫酸，原因是__。

（2）B装置中控制反应温度40℃在左右的方法是__；锥形瓶中生成NaHSO3的离子方程式为__。

（3）装置C的作用是__。

（4）锥形瓶中析出固体经减压抽滤、洗涤、晾干，可获产品。洗涤操作中依次用饱和SO2水溶液、无水乙醇洗涤，其作用是__。

（5）反应结束后，需要再次打开弹簧夹，通入一段时间N2，目的是__。

（6）某同学认为Na2S2O5属于强碱弱酸盐，在溶液中水解显碱性。实际他测得Na2S2O5溶液显酸性，请用数据帮他分析溶液显酸性的原因__。

（已知：常温下H2SO3电离常数Ka1=1.54×10-2，Ka2=1.02×10-7）

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（15分）实验题：

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装置如下图所示：

实验步骤：

步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na2SO3和水，搅拌溶解，缓慢通入SO2，至溶液pH 约为4，制得NaHSO3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）写出步骤2中发生反应的化学方程式________________________________________；

（4）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是是防止温度过高使产物分解，也防止_____________；

（5） 为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后(已知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。M(NaHSO2·HCHO·2H2O)=154g/mol]

①如何检验沉淀是否洗净_____________________________________________________；

②则所制得的产品的纯度为______________________。

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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 实验装置如下图所示：

实验步骤：

步骤 1：在三颈烧瓶中加入一定量 Na2SO3 和水，搅拌溶解，

缓慢通入 SO2，至溶液 pH 约为 4，制得 NaHSO3 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）写出步骤 2 中发生反应的化学方程式____________。

（4）步骤 3 中在真空容器中蒸发浓缩的原因是是防止温度过高使产物分解，也防止____________。

（5）为了测定产品的纯度，准确称取 2.0g 样品，完全溶于水配成 100mL 溶液，取 20.00mL 所配溶 液，加入过量碘完全反应后(已知 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。M(NaHSO2·HCHO·2H2O)=154g/mol]

①如何检验沉淀是否洗净____________。

②则所制得的产品的纯度为____________。

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乙酸乙酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于化学工业。实验室制备乙酸乙酯的化学方程式：CH3COOH＋C2H5OHCH3COOC2H5＋H2O，为证明浓硫酸在该反应中起到了催化剂和吸收剂的作用，某同学利用下图所示装置进行了以下四个实验，实验开始先用酒精灯微热3 min，再加热使之微微沸腾3min。实验结束后充分振荡试管Ⅱ再测有机层的厚度，实验记录如下：

（1）实验D的目的是与实验C相对照，证明H＋对酯化反应具有催化作用。实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是________mL和________mol/L。

（2）分析实验________（填实验编号）的数据，可以推测出浓硫酸的吸水性提高了乙酸乙酯的产率。浓硫酸的吸水性能够提高乙酸乙酯产率的原因是_____________________。

（3）加热有利于提高乙酸乙酯的产率，但实验发现温度过高乙酸乙酯的产率反而降低，可能的原因是______________（答出两条即可）。

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(12分)酯是重要的有机合成中间体，广泛应用于溶剂、增塑剂、香料、粘合剂及印刷、纺织等工业。乙酸乙酯的实验室和工业制法常用冰醋酸、无水乙醇和浓硫酸混合，在加热条件下反应制得：

请根据要求回答下列问题：

(1) 写出该反应的化学方程式________

（2）此反应中浓硫酸的作用是 ________

饱和碳酸钠的作用是________

（3）若采用同位素示踪法研究该化学反应，反应物无水乙醇中含有¹⁸O，冰醋酸中均为¹⁶O，反应后的混合物中，含有¹⁸O的物质有________

（4）若用如图所示装置来制备少量的乙酸乙酯，锥形瓶中的现象为________，不过往往产率偏低，其原因可能为(任填2种）

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氯化亚铜（CuCl)是白色粉末，微溶于水，能与稀硫酸反应，广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解CuC12•2H2O制备CuCl,并进行相关探究（已知酸性条件下Cu+不稳定）。

下列说法正确的是

A. X气体可以是N2，目的是做保护气，抑制CuCl2•2H2O加热过程可能的水解

B. CuCl与稀硫酸反应的离子方程式为：2Cu++4H++SO42-═2Cu2++SO2↑+2H2O

C. 途径1中产生的Cl2可以回收循环利用，也可以通入饱和CaCl2溶液中除去

D. 途径2中200℃下反应的化学方程式为：Cu2(OH)2Cl22CuO + 2HCl

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硫的化合物种类较多，用途广泛。

I：焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一，其制备的反应原理为：Na2SO3+ SO2==Na2S2O5

某研究小组利用下图装置制取Na2S2O5，盛硫酸的仪器叫分液漏斗。

（1）写出装置甲中发生反应的化学方程式__________________。

（2）关闭K3，要求只检查装置甲的气密性，请至少写出两种不同的操作方法。

方法1：_________________________。

方法2：_________________________。

方法3：_________________________。

（3）装置乙的作用是________________。

（4）写出焦亚硫酸钠晶体在空气中被完全氧化的化学方程式_____________。

II：硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应用以回收S，其物质转化如图所示。

（1）反应中当有34gH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3＋的量不变，需要消耗O2的质量为 _____________。

（2）在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施是___________________。

（3）写出图中各步转化的化学方程式：____________________。

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七水硫酸镁（MgSO4•7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣﹣硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。

表1　 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2　 两种盐的溶解度（单位为g/100g水）

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH=5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为　　　　 ．加热煮沸的主要目的是　　　　 。

（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有　　　　 （填化学式）等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3+的实验方法是　　 　　　　　　 　　 。

（4）沉淀C的化学式是　　　　 ．过滤Ⅲ需趁热过滤的理由是　　　　 。

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七水硫酸镁(MgSO₄·7H₂O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO₃，还含有其他杂质(MgO、SiO₂、Fe₂O₃、FeO、CaO、Al₂O₃、MnO等）。

表1  部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH

表2  两种盐的溶解度(单位为g／100g水)

硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：

根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：

（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn²⁺氧化成MnO₂，反应的离子反应方程式为________。加热煮沸的主要目的是________。

（2）沉淀B中除MnO₂、SiO₂外还含有________(填化学式)等物质。

（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe³⁺的实验方法是________；

（4）沉淀C的化学式是________。过滤III需趁热过滤的理由是________

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