连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,工业上可通过吸收大气污染物(含有SO2、NO等制取),同时还可得到NH4NO3产品,工艺流程图如下(Ce为铈元素):
请回答下列问题:
(1)装置I中可生成NaHSO3。常温下NaHSO3溶液呈酸性的原因是____________。
(2)装置II中酸性条件下,NO被Ce4+氧化为NO3- 时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)装置III中阴极上的电极反应式为__________。若装置IV中NO2- 的浓度为11.5g·L-1要使1dm3该
溶液中的NO2- 完全转化为NH4NO3,至少向装置IV中通入标准状况下的O2__________L。
(4)Na2S2O4在空气中容易被氧化,其反应方程式可能为:
①2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3;
②Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+ NaHSO4。
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生______________。
(5)SO2—空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下图:
质子的流动方向为__________(“从A到B”或“从B到A”),负极的电极反应式为_____________。
高三化学简答题困难题
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,工业上可通过吸收大气污染物(含有SO2、NO等制取),同时还可得到NH4NO3产品,工艺流程图如下(Ce为铈元素):
请回答下列问题:
(1)装置I中可生成NaHSO3。常温下NaHSO3溶液呈酸性的原因是____________。
(2)装置II中酸性条件下,NO被Ce4+氧化为NO3- 时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)装置III中阴极上的电极反应式为__________。若装置IV中NO2- 的浓度为11.5g·L-1要使1dm3该
溶液中的NO2- 完全转化为NH4NO3,至少向装置IV中通入标准状况下的O2__________L。
(4)Na2S2O4在空气中容易被氧化,其反应方程式可能为:
①2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3;
②Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+ NaHSO4。
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生______________。
(5)SO2—空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下图:
质子的流动方向为__________(“从A到B”或“从B到A”),负极的电极反应式为_____________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
连二亚硫酸钠()俗称保险粉,是一种强还原剂,工业上可通过吸收大气污染物(含有、NO等)制取,同时还可得到产品,工艺流程图如下(Ce为铈元素):
请回答下列问题:
(1)装置Ⅰ中可生成。常温下溶液呈酸性的原因是_____________。
(2)装置Ⅱ中酸性条件下,NO被氧化为时,氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______________。
(3)装置Ⅲ中阴极上的电极反应式为_______________。若装置Ⅳ中的浓度为11.5g·,要使1该溶液中的完全转化为,至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的____________L。
(4)在空气中容易被氧化,其反应方程式可能为:
①;
②。
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生____________。
(5)一空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下:
质子的流动方向为____________(“从A到B”或“从B到A”),负极的电极反应式为____________________。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。
(1)制备二氧化硫。
若使用上图所示装置制备干燥的SO2气体,回答以下问题:
①A中盛液体的玻璃仪器名称是____________,实验开始后A中反应的化学方程式为____________。
②B装置的作用是_______________________。
③C装置的试剂为__________________,E中固体试剂为________________。
(2)制备保险粉(略)。
(3)测定保险粉纯度。
Na2S2O4属于强还原剂,暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应:5Na2S2O4 + 6KMnO4 + 4H2SO4 = 5Na2SO4 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 4H2O,称取3.0g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成100mL溶液,取出10mL该溶液于试管中,用0.10mol·L-1的KMnO4溶液滴定。
①滴定时KMnO4溶液装在__________________(玻璃仪器)中。
②滴定终点的标志_______________________________________________________。
重复上述操作2次,平均消耗KMnO4溶液18.00 mL则该样品中Na2S2O4的质量分数为____________(杂质不参与反应)。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。
(1)制备二氧化硫
若使用上图所示装置制备干燥的SO2气体,回答以下问题:
①A中盛液体的玻璃仪器名称是____________,实验开始后A中反应的化学方程式为______________________________________________________。
②B装置的作用是_______________________;C装置的作用____________________。
③E中固体试剂为________________。
(2)制备保险粉
如下图,维持35~45℃通SO2至锌粉-水悬浮液反应生成ZnS2O4;然后加入18%的氢氧化钠溶液,在28~35℃下反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2悬浮液。
反应物经压滤除去氢氧化锌沉淀后,往滤液中加入氯化钠,并冷却至20℃,使Na2S2O4结晶析出,滤出晶体后用酒精脱水干燥即得产品。
①在制取Na2S2O4过程中发生了氧化还原反应,氧化剂是___________;生成1mol Na2S2O4转移电子______mol。
②滤液中加入氯化钠使_______离子浓度增大,促进Na2S2O4结晶析出;滤出晶体后用酒精脱水干燥是因为Na2S2O4在酒精中的溶解度_______(填“较大”或“较小”),且酒精易挥发。
③制取Na2S2O4也常用甲酸钠法,控制温度70~80℃,在甲醇溶液(溶剂)中溶解甲酸钠(HCOONa),再滴加Na2CO3溶液同时通SO2维持溶液微酸性,即可生成Na2S2O4,反应的离子方程式:_________________________________________。
(3)测定保险粉纯度
Na2S2O4属于强还原剂,暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应:5Na2S2O4 + 6KMnO4 + 4H2SO4 = 5Na2SO4 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 4H2O
称取3.0g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成100mL溶液,取出10mL该溶液于试管中,用0.10mol·L-1的KMnO4溶液滴定。
重复上述操作2次,平均消耗KMnO4溶液18.00 mL则该样品中Na2S2O4的质量分数为_____________(杂质不参与反应)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。
(1)制备二氧化硫
若使用上图所示装置制备干燥的SO2气体,回答以下问题:
①A中盛液体的玻璃仪器名称是____________,实验开始后A中反应的化学方程式为______________________________________________________。
②B装置的作用是_______________________;C装置的作用____________________。
③E中固体试剂为________________。
(2)制备保险粉
如下图,维持35~45℃通SO2至锌粉-水悬浮液反应生成ZnS2O4;然后加入18%的氢氧化钠溶液,在28~35℃下反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2悬浮液。
反应物经压滤除去氢氧化锌沉淀后,往滤液中加入氯化钠,并冷却至20℃,使Na2S2O4结晶析出,滤出晶体后用酒精脱水干燥即得产品。
①在制取Na2S2O4过程中发生了氧化还原反应,氧化剂是___________;生成1mol Na2S2O4转移电子______mol。
②滤液中加入氯化钠使_______离子浓度增大,促进Na2S2O4结晶析出;滤出晶体后用酒精脱水干燥是因为Na2S2O4在酒精中的溶解度_______(填“较大”或“较小”),且酒精易挥发。
③制取Na2S2O4也常用甲酸钠法,控制温度70~80℃,在甲醇溶液(溶剂)中溶解甲酸钠(HCOONa),再滴加Na2CO3溶液同时通SO2维持溶液微酸性,即可生成Na2S2O4,反应的离子方程式:_________________________________________。
(3)测定保险粉纯度
Na2S2O4属于强还原剂,暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应:5Na2S2O4 + 6KMnO4 + 4H2SO4 = 5Na2SO4 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 4H2O
称取3.0g Na2S2O4样品溶于冷水中,配成100mL溶液,取出10mL该溶液于试管中,用0.10mol·L-1的KMnO4溶液滴定。
重复上述操作2次,平均消耗KMnO4溶液18.00 mL则该样品中Na2S2O4的质量分数为_____________(杂质不参与反应)。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
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______。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
(14分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。
其制备过程如下:
①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合;
②用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体;
③在一定温度下,将足量的SO2气体通入①的溶液中,即有保险粉生成,同时生成一种气体。
(1)写出NaOH的电子式
(2)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.质量分数为70%的H2SO4
C.稀硝酸 D.质量分数为10%的稀硫酸
(3)制备保险粉的化学方程式可表示为
(4)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+),这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一,则每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为 mol。
(5)保险粉不稳定,容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液,在甲溶液中加入稀硫酸,则有淡黄色沉淀和气体丙产生;乙溶液中加入BaCl2溶液和稀盐酸,有气体丙产生,但无白色沉淀。在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为 保险粉分解的化学方程式为
(6)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。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
Na2S2O4俗称保险粉,大量用于漂白纸张和印染工业。某学习小组用下列方法制备该物质。
①把甲酸溶于甲醇溶液,再和足量的NaOH溶液混合配成溶液;
②制取SO2并通入上述溶液中,一段时间后可获得保险粉。
(已知:Na2S2O4在水中溶解度较大,在甲醇中溶解度较小)装置如上图所示
(1)A装置中反应的化学方程式为__________________________,为了液体顺利下滴A装置中的分液漏斗改为__________(仪器名称)更合适。
(2)B装置的作用为_____________________________, D中盛放的试剂为 ___________________。
(3)C装置的主要玻璃仪器名称为_________,足量SO2气体通入混合溶液中,生成保险粉的同时生成一种气体,则C中反应的化学方程式为______________________________。
(4)分离C装置中产品Na2S2O4时应选用下列装置__________(填甲、乙、丙、丁,下同),回收甲醇的装置为_______________________。
(5)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化.其方程式可能为:
①2 Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3 或②Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4
请设计实验证明氧化时有反应②发生:__________________________________________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
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)
高三化学实验题困难题查看答案及解析
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)。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析