综合题15.0分
化学

10. NaCN为剧毒无机物。某化学兴趣小组查阅资料得知,实验室里的氰化钠溶液可使用硫代硫酸钠溶液进行统一解毒销毁,他们开展了以下三个实验,根据要求回答问题:

实验Ⅰ.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3▪5H2O)的制备

已知Na2S2O3·5H2O对热不稳定,超过48℃即开始丢失结晶水。现以亚硫酸钠、硫化钠和碳酸钠等为原料、采用下述装置制备硫代硫酸钠,反应原理为:

①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O

④Na2SO3+SNa2S2O3

(1)将硫化钠和碳酸钠按反应要求的比例一并放入三颈烧瓶中,注入150mL蒸馏水使其溶解,在蒸馏烧瓶中加入亚硫酸钠固体,在分液漏斗中注入____________(填以下选择项的字母),并按下图安装好装置,进行反应。

A.稀盐酸      

B.浓盐酸     

C.70%的硫酸     

D.稀硝酸

从以上反应可知Na2S 与Na2CO3的最佳物质的量比是___________。

(2)pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊。反应约半小时,当溶液中pH接近或不小于7时,即可停止通气和加热。如果SO2通过量,发生的化学反应方程式为___________。

(3)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3▪5H2O的歩骤为

为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,其目的是______________________;操作②是______________________;操作③是抽滤、洗涤、干燥。

Ⅱ.产品纯度的检测

(1)已知:Na2S2O3▪5H2O的摩尔质量为248g/mol;2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶体样品ag,加水溶解后,滴入几滴淀粉溶液,用0.010mol/L碘水滴定到终点时,消耗碘水溶液vmL,则该样品纯度是___________

(2)滴定过程中可能造成实验结果偏低的是___________ 

A.锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗  

B.锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定,进行读数

C.滴定终点时仰视读数       

D.滴定管尖嘴内滴定前无气泡,滴定终点发现气泡

Ⅲ.有毒废水的处理

化学兴趣小组的同学在配备防毒口罩,橡胶手套和连衣式胶布防毒衣等防护用具以及老师的指导下进行以下实验:

向装有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的试管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液,两反应物恰好完全反应,但没有明显实验现象,取反应后的溶液少许滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小烧杯,溶液呈现血红色,请写出Na2S2O3解毒的离子反应方程式______________________

正确答案及相关解析

正确答案

Ⅰ.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3▪5H2O)的制备;

(1)C  2:1;

(2)Na2S2O3 +SO2+H2O=2NaHSO3+S↓

(3)趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低,过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质         蒸发浓缩,冷却结晶;

Ⅱ.产品纯度的检测;(1)   ×100%

(2)BD

Ⅲ.有毒废水的处理

CN-+S2O32-=SCN-+SO32-

解析

实验Ⅰ.(1)实验室用亚硫酸钠固体制取SO2的时要用浓度较大的硫酸,SO2与H2S的反应关系为1:2,判断Na2S 与Na2CO3的最佳比为2:1;故答案为:C 、2:1。

(2),如果SO2通过量会使溶液呈酸性,题给信息中pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊,故答案为:Na2S2O3 +SO2+H2O=2NaHSO3+S↓;

(3)趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低,过滤是为了除去不溶性杂质, 将不稳定的溶质从溶液中提取出来的方法是蒸发浓缩,冷却结晶;故答案为:趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低,过滤是为了除去活性炭、硫等不溶性杂质, 将不稳定的溶质从溶液中提取出来的方法是蒸发浓缩,冷却结晶。

实验Ⅱ.(1)根据原子守恒法求解样品的纯度,Na2S2O3与I2的关系为2:1,根据题给信息,消耗的碘为1.0×10-5mol,所以样品中Na2S2O3的物质的量为2.0×10-5mol,所以样品纯度=(248×2.0×10-5)/a

=

考查方向

通过考查.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3▪5H2O)的制备、纯度测定以及通过Na2S2O3处理有毒废水的的过程,进一步气体制备过程中的基本实验操作以及物质成分的测定,从而进一步考查考生的综合实验能力。

解题思路

实验Ⅰ.(1)实验室用亚硫酸钠固体制取SO2的时要用浓度较大的硫酸,SO2与H2S的反应关系为1:2,判断Na2S 与Na2CO3的最佳比;

(2),如果SO2通过量会使溶液呈酸性,题给信息中pH小于7即会引起Na2S2O3溶液的变质反应,会出现淡黄色混浊;

(3)趁热是为了防止晶体在过滤的过程中在漏斗中析出导致产率降低,过滤是为了除去不溶性杂质, 将不稳定的溶质从溶液中提取出来的方法是蒸发浓缩,冷却结晶;

实验Ⅱ.(1)根据原子守恒法求解样品的纯度,Na2S2O3与I2的关系为2:1。

(2)根据氧化还原滴定原理进行实验误差的分析;

实验Ⅲ.根据掌握化合价升降守恒以及元素守恒进行离子方程式的书写和配平;

易错点

不能全面、正确理解实验目的,对实验基本操作把握准确。

实验Ⅰ.(1)没有掌握实验室制取SO2的基本原理;不能根据SO2与H2S的反应关系判断Na2S 与Na2CO3的最佳比;

(2)不知道如果SO2通过量会使溶液呈酸性;

(3)没有理解趁热过滤其目的;

实验Ⅱ.(1)不能根据原子守恒法求解样品的纯度;

(2)没有掌握分析实验误差的基本方法和原理;

实验Ⅲ.没有掌握化合价升降守恒以及元素守恒进行离子方程式的书写技巧;

知识点

钠的重要化合物