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(2012•汕头二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3,在酸性溶液中不能稳定存在)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图Ⅰ;有关物质的溶解度曲线如图Ⅱ所示.(1)Na2S2O3•5H2O的制备:①
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(2012•汕头二模)硫代硫酸钠(Na2S2O3,在酸性溶液中不能稳定存在)可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得,装置如图Ⅰ;有关物质的溶解度曲线如图Ⅱ所示.
(1)Na2S2O3•5H2O的制备:
①写出试管内发生反应的化学方程式:
②B中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当B中溶液的pH接近7时就停止加热,理由是______;装置C的作用是______.
③过滤B中的混合液,将滤液经过______、______、过滤、洗涤、烘干,得到产品.
(2)饱和Na2CO3溶液吸收少量SO2后所得溶液呈弱碱性,含有OH-、SO32-、HCO3-等阴离子.
请设计试验方案,证明“滤液”中存在SO32-、HCO3-,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论.
限选仪器及试剂:pH计、小烧杯、试管、带塞导气管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、1mol/LBaCl2溶液、1 mol/LBa(NO3)2溶液、品红溶液、紫色石蕊试液、澄清石灰水等.
(1)Na2S2O3•5H2O的制备:
①写出试管内发生反应的化学方程式:
Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑
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Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑
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②B中混合液被气流搅动,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少.当B中溶液的pH接近7时就停止加热,理由是______;装置C的作用是______.
③过滤B中的混合液,将滤液经过______、______、过滤、洗涤、烘干,得到产品.
(2)饱和Na2CO3溶液吸收少量SO2后所得溶液呈弱碱性,含有OH-、SO32-、HCO3-等阴离子.
请设计试验方案,证明“滤液”中存在SO32-、HCO3-,在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论.
限选仪器及试剂:pH计、小烧杯、试管、带塞导气管、滴管、玻璃棒、过滤装置和滤纸;2mol/L盐酸、1mol/LBaCl2溶液、1 mol/LBa(NO3)2溶液、品红溶液、紫色石蕊试液、澄清石灰水等.
实验操作 | 预期现象与结论 |
步骤1:取适量“滤液”于小烧杯中,用滴管向小烧杯加入过量l mol/L BaCl2溶液. | 若出现白色浑浊,溶液可能存在SO32-. |
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,将所得固体、滤液分别置于试管A、B备用. | / |
步骤3:向试管A中加入______. | ______ |
步骤4:向试管B中加入______. | ______ |
▼优质解答
答案和解析
(1)铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑;由于Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,碳酸钠的作用是起反应物作用及提供碱性环境,所以当C中溶液的pH接近7时,停止加热;SO2是大气污染物,需要尾气处理,则装置B、D中应盛放氢氧化钠溶液,用来吸收SO2,防止污染环境;Na2S2O3•5H2O受热易分解,所需冷却结晶,所以从滤液中获取Na2S2O3•5H2O需蒸发浓缩冷却结晶等操作,
故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+2H2O+SO2↑;Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在;吸收SO2,防止污染;蒸发浓缩、冷却结晶;
(2)要证明“滤液”中存在SO32-、HCO3-,先检验亚硫酸根离子,根据亚硫酸根离子可以和盐酸之间发生反应生成能使品红退色的二氧化硫气体,再用滴加盐酸后是否出现使石灰水变浑浊的气体来检验碳酸氢根离子的存在,因为二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,故答案为:向试管A中加入少量2mol/L的盐酸,再滴加几滴品红溶液,振荡;若品红退色,证明滤液中含有SO32-;向试管B中加入过量的2mol/L盐酸溶液,立即塞紧带塞导气管,并将之通入澄清石灰水中;若澄清石灰水变浑浊,证明含有HCO3-离子.
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故答案为:Cu+2H2SO4(浓)
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(2)要证明“滤液”中存在SO32-、HCO3-,先检验亚硫酸根离子,根据亚硫酸根离子可以和盐酸之间发生反应生成能使品红退色的二氧化硫气体,再用滴加盐酸后是否出现使石灰水变浑浊的气体来检验碳酸氢根离子的存在,因为二氧化硫也可以使澄清石灰水变浑浊,故答案为:向试管A中加入少量2mol/L的盐酸,再滴加几滴品红溶液,振荡;若品红退色,证明滤液中含有SO32-;向试管B中加入过量的2mol/L盐酸溶液,立即塞紧带塞导气管,并将之通入澄清石灰水中;若澄清石灰水变浑浊,证明含有HCO3-离子.
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