工业流程2.docx
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工业流程2.docx
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工业流程2
工业流程2
工业流程
(二)
1、Na2S2O3·5H2O是常用的脱氧剂、定影剂和还原剂。
它是无色易溶于水的晶体,不溶于乙醇,Na2S2O3·5H2O在40~45℃熔化,48℃分解。
下图是有关物质的溶解度曲线:
已知:
Na2SO3+S
Na2S2O3,制备Na2S2O3·5H2O的实验流程如下:
(1)趁热过滤的原因是____。
趁热过滤后滤渣的主要成分是________(写化学式)。
(2)结晶的方法是________________________________。
(3)洗涤抽滤后得到的晶体,可采用的洗涤液是________(填字母)。
A.无水乙醇 B.饱和NaCl溶液 C.水
(4)工业上制得的Na2S2O3·5H2O产品中可能含有少量的Na2SO3和Na2SO4杂质。
为测定产品成分,准确称取1.5080g样品,加入蒸馏水完全溶解后配成溶液。
将配成的溶液平均分成两份。
向一份溶液中加入适量甲醛溶液预处理(防止Na2SO3与I2反应),然后向其中加入0.0500mol·L-1I2溶液,发生反应:
2S2O
+I2===S4O
+2I-,当反应恰好完全时,共消耗I2溶液25.00mL。
向另一份溶液中加入足量的稀硫酸溶液,微热至充分反应,使生成的SO2全部逸出,测得SO2在标准状况下体积为67.2mL。
已知:
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O;
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(摩尔质量:
Na2S2O3·5H2O:
248g·mol-1 Na2SO3:
126g·mol-1 Na2SO4:
142g·mol-1)
①1.5080g样品中含有Na2S2O3·5H2O质量是________。
②通过计算确定样品的成分及各成分的物质的量之比(写出计算过程)。
2、某研究性学习小组对铝热反应(以铝和氧化铁反应为例)实验进行研究。
请回答下列问题:
(1)铝热反应是氧化还原反应,在反应中金属铝被________(填“氧化”或“还原”)。
(2)甲同学认为,铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。
如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝,则实验所需用的试剂为______________________,可观察到的实验现象是______________。
(3)乙同学认为铝热反应得到的熔融物中可能含有Fe2O3,他设计了如下实验方案来验证:
取一块该溶融物投入到少量稀硫酸中,反应一段时间后,向反应后的混合液中滴加KSCN溶液,观察溶液颜色的变化,即可证明熔融物中是否含有Fe2O3。
则:
该同学的实验方案________(填“合理”或“不合理”);若不合理,原因是__________________(若合理则不用填写)。
(4)取23.37g熔融物(主要含有铁和氧化铝,还含有少量氧化铁和铝)投入足量的浓氢氧化钠溶液中,充分反应后,收集到标准状况下的气体336mL。
经过滤、洗涤、烘干后得到12.8g固体,向该固体中滴加4.0mol·L-1的硫酸至恰好溶解时消耗硫酸体积为55mL,在反应后的溶液中滴加KSCN溶液,无血红色出现。
求23.37g熔融物中各成分的质量。
3、聚合硫酸铁{[Fex(OH)y(SO4)z]m·nH2O}简称PFS,是一种新型高效的无机高分子絮凝剂,广泛用于水的处理。
某研究小组制备PFS的主要实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)进行过滤操作时,需要的玻璃仪器除烧杯、漏斗外,还需要________。
(2)加入H2O2溶液进行氧化反应,在氧化完全后,铁元素在溶液中的主要存在形式是________(填“Fe2+”或“Fe3+”)。
(3)用过滤所得到的滤液还可以制取绿矾晶体(FeSO4·7H2O)。
从滤液中制取绿矾晶体所包含的实验操作依次为:
蒸发浓缩、冷却结晶、________、________、干燥。
绿矾晶体常常由于保存不妥或长久放置,容易部分或全部被氧化,现有一瓶绿矾固体,欲检验其是否部分被氧化,可釆用的实验操作方法是:
取适量固体加水溶解后,再加入________(填字母)并充分混合,观察现象即可。
a.KSCN溶液b.酸性KMnO4溶液 c.氯水
(4)将适量铁屑和足量浓硫酸混合、加热、充分反应:
2Fe+6H2SO4(浓)
Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O
已知开始加热时,在铁屑表面逐渐产生气泡;当有大量气泡出现时,控制反应的温度基本不变。
若反应产生气体体积(V/L)与反应时间(t/min)之间的关系如下图所示。
则在t1~t2时间段,反应生成的气体的化学式为________。
(5)该小组为测定制得的产品(PFS)的组成,他们进行了如下实验:
①称取10.87g产品完全溶解于水后,向其中加入过量BaCl2溶液并使反应、沉淀至完全;
②过滤、洗涤、干燥、称量得白色沉淀13.98g;
③向②所得的滤液中加入适量氨水,调节溶液pH约为6至反应完全,再经过滤、洗涤、干燥、灼烧至恒重得Fe2O3固体4.00g。
由此,通过计算可得该产品(PFS)中x∶y∶z=________。
4、化学兴趣小组的同学为测定某Na2C03和NaCl的固体混合物样品中NazC03的
质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。
图1图2
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。
实验时稀硫酸是与样品中的(填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。
仪器b的名称是。
洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是。
(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(为mg;已测得)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3”质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的上升,则装置气密性良好。
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的(填“体积’’或“质量’’)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验:
①操作I涉及的实验名称有、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、。
②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为。
(4)标准状况下,将672mLCO2气通入50mL1mol/LKOH溶液中,完全反应后,所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计)。
5、有一包NaHCO3和KHCO3的混合物样品。
某研究性学习小组对其进行了如下探究,请按要求完成下列探究报告:
【探究目的】实验测定样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比。
【探究思路】设计实验测量有关反应物和生成物的量,并通过计算确定样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比。
【实验探究】实验装置如下图所示。
将一定质量的混合物样品加入锥形瓶中,用针筒a注入一定体积的稀硫酸充分反应,再用针筒b收集生成气体的体积(忽略针筒管壁间的摩擦)。
如果往锥形瓶中注入的稀硫酸的体积为V1mL,充分反应后,针筒b中气体的读数为V2mL,则反应中生成的CO2气体体积为mL。
写出锥形瓶中反应的离子方程式:
。
【结果处理】锥形瓶中放有混合均匀的NaHCO3和KHCO3的样品3.6g,向锥形瓶中滴入一定量的稀硫酸,生成的气体体积(已换算成标准状况)与加入的稀硫酸体积的关系如下图所示:
(1)实验所用稀硫酸中溶质的物质的量浓度是mol/L
(2)样品中NaHCO3和KHCO3物质的量之比为。
【拓展探究】某同学设计了另一种方案,其操作流程如下:
在转移溶液时,如果溶液转移不完全,则测得的混合物中NaHCO3和KHCO3物质的量之比(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
工业流程
(二)
第一题:
(1)防止温度降低而使Na2S2O3·5H2O析出(1分) S(1分)
(2)冷却(或降温)结晶(1分)
(3)A(1分)
(4)①1.24g(2分)
②原样品分成两份,一份样品中:
n(Na2S2O3·5H2O)=2n(I2)=2×0.0250L×0.0500mol·L-1=0.0025mol,
m(Na2S2O3·5H2O)=0.62g n(SO2)=
=0.003mol
Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O
0.0025mol 0.0025mol
由Na2SO3与H2SO4反应生成SO2的物质的量为(0.003-0.0025)mol,即0.0005mol
n(Na2SO3)=0.0005mol,m(Na2SO3)=0.063g
m(Na2S2O3·5H2O)+m(Na2SO3)=0.683g,
一份样品的质量为0.7540g
m(Na2SO4)=0.7540g-0.683g=0.071g
n(Na2SO4)=0.0005mol
样品成分是:
Na2S2O3·5H2O、Na2SO3、Na2SO4(2分)
n(Na2S2O3·5H2O)∶n(Na2SO3)∶n(Na2SO4)
=0.0025mol∶0.0005mol∶0.0005mol=5∶1∶1(2分)
第二题
(1)氧化(1分)
(2)NaOH溶液(1分) 有无色气体放出(1分)
(3)不合理(1分) Fe3+易被Fe、Al还原成Fe2+(2分)
(4)(4分)铝:
0.27g 氧化铝:
10.3g 铁:
11.2g 氧化铁:
1.6g
第三题
(1)玻璃棒(1分)
(2)Fe3+(1分)
(3)过滤(1分) 洗涤(1分) a(1分)
(4)SO2(2分)
(5)5∶3∶6(3分)
第四题
(1)Na2CO3(1分)分液漏斗(1分)除去CO2中的水蒸气(1分)
(2)①液面(1分)②体积(1分)
(3)①过滤(1分)称量(1分)②106y/197x(2分)
(4)n(K2CO3):
n(KHCO3)=2:
1(2分)
第五题
【实验探究】V2一V1(2分)HCO3++H+=H2O+CO2↑(2分)
【结果处理】
(1)1(2分)
(2)5:
3(2分)
【拓展探究】偏大(2分)
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