Na2S2O4·2H2O是染料工业中常用的还原剂,俗称保险粉。它可溶于氢氧化钠溶液并稳定存在,难溶于乙醇,受热易分解,制备保险粉的流程如下:
回答下列问题:
(1)保险粉的制备过程要在无氧条件下进行,原因是__________
(2)若用Na2SO3固体和酸反应制备SO2气体,下列最适宜选用的酸是____(填标号)。
A.浓盐酸 B.稀硝酸 C.70%硫酸 D.98%硫酸
(3)步骤②需要控制温度在35℃的原因是__________已知pH>11时,Zn(OH) 2转化为,为了使Zn2+沉淀完全,则加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH范围是______________(25℃时Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10‑17,35℃时Ksp与Kw的变化可忽略)。
(4)步骤③中加入一定量NaCl固体的目的是____。
(5)步骤④的操作是__________经干燥得Na2S2O4·2H2O样品。
(6)为了测定Na2S2O4·2H2O样品纯度,取mg样品溶解在足量的甲醛溶液中,配制成100.00mL溶液。取10.00mL溶液于锥形瓶中,用cmol/L碘标准液滴定至终点,消耗标准液的体积为VmL。测定过程中,发生的反应:Na2S2O4+2HCHO+H2O═NaHSO3•CH2O+NaHSO2•CH2O,NaHSO2•CH2O+2I2+2H2O═NaHSO4+HCHO+4HI,则样品中Na2S2O4·2H2O的纯度为____。
高三化学工业流程困难题
Na2S2O4·2H2O是染料工业中常用的还原剂,俗称保险粉。它可溶于氢氧化钠溶液并稳定存在,难溶于乙醇,受热易分解,制备保险粉的流程如下:
回答下列问题:
(1)保险粉的制备过程要在无氧条件下进行,原因是__________
(2)若用Na2SO3固体和酸反应制备SO2气体,下列最适宜选用的酸是____(填标号)。
A.浓盐酸 B.稀硝酸 C.70%硫酸 D.98%硫酸
(3)步骤②需要控制温度在35℃的原因是__________已知pH>11时,Zn(OH) 2转化为,为了使Zn2+沉淀完全,则加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH范围是______________(25℃时Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10‑17,35℃时Ksp与Kw的变化可忽略)。
(4)步骤③中加入一定量NaCl固体的目的是____。
(5)步骤④的操作是__________经干燥得Na2S2O4·2H2O样品。
(6)为了测定Na2S2O4·2H2O样品纯度,取mg样品溶解在足量的甲醛溶液中,配制成100.00mL溶液。取10.00mL溶液于锥形瓶中,用cmol/L碘标准液滴定至终点,消耗标准液的体积为VmL。测定过程中,发生的反应:Na2S2O4+2HCHO+H2O═NaHSO3•CH2O+NaHSO2•CH2O,NaHSO2•CH2O+2I2+2H2O═NaHSO4+HCHO+4HI,则样品中Na2S2O4·2H2O的纯度为____。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
(15分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有极强的还原性。受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热,甚至引起燃烧。不溶于乙醇,可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在。
(1)保险粉应如何保存?______________________________(填一注意事项)。
(2)锌粉法是制备Na2S2O4的一种常见方法,其原理如图所示:
①步骤I中SO2表现了____________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”);若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体,你认为下列最适宜选用的酸是____________
A.浓盐酸 B.质量分数为70%的H2SO4
C.稀硝酸 D.质量分数为10%的稀硫酸
②常温下,若ZnS2O4悬浊液中c(Zn2+)=0.1mol·L-1,则应加氢氧化钠溶液调至pH≥_________,才能使Zn(OH)2沉淀完全(已知离子浓度≤1.0×10-5mol·L-1,即沉淀完全;Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17)
③步骤Ⅲ过程较为复杂,其中涉及过滤,洗涤,干燥等过程,请写出洗涤过程:_______________.
(3)甲酸钠法是制备Na2S2O4的一种新方法,其原理为将甲酸钠(HCOONa)、碳酸钠溶于乙醇中,再通入足量的SO2气体,析出Na2S2O4固体。完成反应的化学方程式:
____HCOONa+____SO2+___Na2CO3===____Na2S2O4↓+___H2O+_________
(4)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为:
①2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3 或 ②2Na2S2O4+O2+H2O=4NaHSO3+NaHSO4
请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。___________________ _________.
高三化学填空题极难题查看答案及解析
Na2S2O4•2H2O俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4•2H2O的性质:易溶于水,不溶于乙醇,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
I.制备Na2S2O4•2H2O(加热等辅助仪器略去)
(1)仪器① 的名称是___________。
(2)B装置用于制备Na2S2O4•2H2O。第一步反应:Zn+2SO2 ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃ 反应生成Na2S2O4,反应的化学方程式为______________________。
(3)检查装置气密性,装入药品。在加热B装置前,先进行的实验操作是______________。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4•2H2O晶体析出。加入NaCl固体的作用是______________________________________________。
(5)制得的Na2S2O4•2H2O粗产品,需要用乙醇洗涤。下列说法中,不属于用乙醇洗涤的目的的是________。
A.防止晶体溶解,提高产率 B.利用乙醇的挥发性,促进晶体表面水的挥发
C.防止晶体失水而风化 D.利用乙醇蒸气的保护作用,防止晶体被氧化
II.探究Na2S2O4•2H2O的性质
(6)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。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)
III.测定Na2S2O4•2H2O的纯度
(7)取所制得的样品2.500g于锥形瓶中,加入20mL水,振荡,使之完全溶解,然后用0.5000mol•L-1 KMnO4溶液滴定,达到滴定终点时共用去24.00 mL KMnO4溶液。样品的纯度是______________。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
保险粉(Na2S2O4)广泛应用于造纸、印染、环保、医药等行业。该物质具有强还原性,在空气中易被氧化,受热易分解,在碱性条件下比较稳定,易溶于水、不溶于乙醇。保险粉可以通过 NaHSO3与NaBH4反应制取。请按要求回答下列问题:
I.NaHSO3溶液的制备
(1)上图仪器a的名称___________;装置C中反应后溶液pH=4.1,则发生反应的化学方程式为___________。
II.保险粉的制备
打开下图(部分装置已省略)中活塞K1通入氮气,一段时间后,关闭K1,打开恒压滴液漏斗活塞向装置E中滴入碱性NaBH4溶液,在30-40℃下充分反应。向反应后的溶液中加入乙醇,经冷却结晶、过滤得到Na2S2O4·2H2O晶体,再用乙醇洗涤、真空烘干脱去晶体结晶水得到保险粉。
(2)反应产物中有NaBO2,无气体。写出E中发生反应的化学方程式___________。
(3)通入氮气的作用是______________________。
(4)使用乙醇洗涤Na2S2O4·2H2O晶体的优点:______________________。
(5)对装置E的加热方式最好采用______________________。
Ⅲ.保险粉的纯度测定
(6)称取2.0g Na2S2O4样品溶于冷水配成200mL溶液,取出25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L碱性K3[Fe(CN)6]标准溶液滴定,原理为:4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2O,用亚甲基蓝为指示剂,达到滴定终点时消耗标准溶液24.00mL,则样品中Na2S2O4的质量分数为___________(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
保险粉(Na2S2O4)广泛应用于造纸、印染、环保、医药等行业。该物质具有强还原性,在空气中易被氧化,受热易分解,在碱性条件下比较稳定,易溶于水、不溶于乙醇。保险粉可以通过 NaHSO3与NaBH4反应制取。请按要求回答下列问题:
I.NaHSO3溶液的制备
(1)上图仪器a的名称___________;装置C中反应后溶液pH=4.1,则发生反应的化学方程式为___________。
II.保险粉的制备
打开下图(部分装置已省略)中活塞K1通入氮气,一段时间后,关闭K1,打开恒压滴液漏斗活塞向装置E中滴入碱性NaBH4溶液,在30-40℃下充分反应。向反应后的溶液中加入乙醇,经冷却结晶、过滤得到Na2S2O4·2H2O晶体,再用乙醇洗涤、真空烘干脱去晶体结晶水得到保险粉。
(2)反应产物中有NaBO2,无气体。写出E中发生反应的化学方程式___________。
(3)通入氮气的作用是______________________。
(4)使用乙醇洗涤Na2S2O4·2H2O晶体的优点:______________________。
(5)对装置E的加热方式最好采用______________________。
Ⅲ.保险粉的纯度测定
(6)称取2.0g Na2S2O4样品溶于冷水配成200mL溶液,取出25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L碱性K3[Fe(CN)6]标准溶液滴定,原理为:4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2O,用亚甲基蓝为指示剂,达到滴定终点时消耗标准溶液24.00mL,则样品中Na2S2O4的质量分数为___________(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。
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保险粉(Na2S2O4)广泛应用于造纸、印染、环保、医药等行业。该物质具有强还原性,在空气中易被氧化,受热易分解,在碱性条件下比较稳定,易溶于水、不溶于乙醇。保险粉可以通过 NaHSO3与NaBH4反应制取。请按要求回答下列问题:
I.NaHSO3溶液的制备
(1)上图仪器a的名称___________;装置C中反应后溶液pH=4.1,则发生反应的化学方程式为___________。
II.保险粉的制备
打开下图(部分装置已省略)中活塞K1通入氮气,一段时间后,关闭K1,打开恒压滴液漏斗活塞向装置E中滴入碱性NaBH4溶液,在30-40℃下充分反应。向反应后的溶液中加入乙醇,经冷却结晶、过滤得到Na2S2O4·2H2O晶体,再用乙醇洗涤、真空烘干脱去晶体结晶水得到保险粉。
(2)反应产物中有NaBO2,无气体。写出E中发生反应的化学方程式___________。
(3)通入氮气的作用是______________________。
(4)使用乙醇洗涤Na2S2O4·2H2O晶体的优点:______________________。
(5)对装置E的加热方式最好采用______________________。
Ⅲ.保险粉的纯度测定
(6)称取2.0g Na2S2O4样品溶于冷水配成200mL溶液,取出25.00mL该溶液于锥形瓶中,用0.10mol/L碱性K3[Fe(CN)6]标准溶液滴定,原理为:4[Fe(CN)6]3-+2S2O42-+8OH-=4[Fe(CN)6]4-+4SO32-+4H2O,用亚甲基蓝为指示剂,达到滴定终点时消耗标准溶液24.00mL,则样品中Na2S2O4的质量分数为___________(杂质不参与反应)(计算结果精确至0.1%)。
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广泛用于纺织工业的连二亚硫酸钠(Na2S2O4),俗称保险粉,是一种强还原剂,可溶于水,但不溶于乙醇,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.工业上制备连二亚硫酸钠的流程如下:
请回答下列问题:
(1)步骤①中的化学方程式为___________________________________;
(2)步骤②中沉淀为_________________________________(填化学式);
(3)步骤③中加入NaCl 固体的作用是______________________________,分离出保险粉方法为_______、洗涤、干燥,洗涤所用试剂是___________________________。
Ⅱ.工业上也可用右图装置电解NaHSO3溶液制Na2S2O4。
(1)惰性电极a连接电源的_________(填“正极”或“负极”),其电极反应式为________________;
(2)若不加隔膜,则得不到连二亚硫酸钠,其原因是____________________________。
Ⅲ.探究Na2S2O4的性质:
某课题小组常温下测定0.050 mol•L-1Na2S2O4溶液在空气中的pH变化如下图所示;
(1)0-t1段主要生成HSO3-,根据pH变化图,写出0- t1发生反应的离子方程式为______________;
(2)若t1时溶液中Na2S2O4全部被氧化成NaHSO3,此时溶液中c(SO32-)-c(H2SO3) =__________ mol•L-1(填具体数值,不考虑溶液体积变化)
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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”)。
高三化学工业流程困难题查看答案及解析
Na2S2O4俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O4 (部分加热等辅助仪器略去)
(1)仪器①的名称是___________。
(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应:Zn+2SO2ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为___________。
(3)实验时,先向B中通入SO2的原因,除产生Zn S2O4之外,另一原因是___________。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是___________
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
(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)
(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式___________。
(7)为测定某含硫代硫酸钠样品的纯度(其它杂质均不参加反应)设计如下方案,并进行实验:
①准确称取该硫代硫酸钠样品mg,配制成250mL待测溶液。
②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中,加入少量淀粉溶液,用 nmol·L-1I2标准溶液滴定(发生反应:2S2O32-+I2=S4O32-+2I-),至滴定终点。
③滴定终点的现象为___________,平均消耗I2标准溶液VmL,样品中Na2S2O4的纯度为___________(用代数式表示)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
Na2S2O4俗称保险粉,常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。
资料:Na2S2O4易溶于水,具有极强的还原性,易被空气氧化,在碱性介质中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O4(加热等辅助仪器略去)
(1)仪器①的名称是______。
(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应:Zn+2SO2 ZnS2O4;第二步,加入NaOH溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4,该步反应的化学方程式为______。
(3)B装置反应前,先进行的实验操作是______。
(4)反应后除去B中的沉淀,在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌,有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是______。
Ⅱ.探究Na2S2O4的性质
(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)
(6)制备纳米级银粉:用NaOH溶液溶解Na2S2O4,加入一定量的AgNO3溶液,生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2︰1,且生成的含硫物质只有一种,写出该反应的离子方程式______。
高三化学实验题困难题查看答案及解析