1、备战高考化学化学反应原理( 大题培优易错试卷 ) 附答案一、化学反应原理1 自 20 世纪 60 年代以后,人们发现了120 多种含铁硫簇( 如 Fe S、Fe S、Fe S等2 24 48 7) 的酶和蛋白质。它是存在于生物体的最古老的生命物质之一。某化学兴趣小组在研究某铁硫簇结构的组成时,设计了下列实验:实验一:测定硫的质量:(1)连接装置,请填写接口顺序:b 接 _(2)检查装置的气密性,在A 中放入 0.4g 铁硫簇的样品 ( 含有不溶于水和盐酸的杂质) ,在 B中加入品红溶液,在 C 中加入 30mL 0.1mol/L 的酸性 KMnO 4 溶液(3)通入空气并加热,发现固体逐渐转变
2、为红棕色(4)待固体完全转化后,取C 中的 KMnO 4 溶液 3mL ,用 0.1mol/L 的碘化钾 10%溶液进行滴定。记录数据如下:消耗碘化钾溶液体积/mL滴定次数待测溶液体积/mL滴定前刻度滴定后刻度13.001.007.5023.001.026.0333.001.005.99实验二:测定铁的质量:取实验 中 A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的 NaOH 溶液,过滤后取滤渣,经灼烧得0.32g 固体试回答下列问题:(1)检查 “实验一 ”中装置 A 的气密性的方法是_(2)滴定终点的判断方法是 _(3)装置 B 中品红溶液的作用是 _ .有同
3、学提出,撤去B 装置,对实验没有影响,你的看法是 _ ( 选填 “合理 ”或 “不合理 ”) ,理由是 _(4)用 KI 溶液滴定 KMnO 4 溶液时发生反应的离子方程式为_(5)请计算这种铁硫簇结构的化学式_(6)下列操作,可能引起x: y 偏大的是 _a.滴定剩余 KMnO 4溶液时, KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴b. 配制 KI 溶液时,定容时俯视刻度线c. 用碘化钾溶液滴定剩余KMnO 4 溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡d. 实验二中,对滤渣灼烧不充分【答案】 b 接 efdc g (g 写不写都对)在导管 b 接上长导管,把末端插入水槽中,关闭活塞,用酒精灯微热硬质试管A,导管
4、长导管口有气泡产生,撤去酒精灯,导管形成一段水柱,说明装置气密性良好加入最后一滴 KI 溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复为紫色 检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收合理若 B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全2MnO 4 16H10I2Mn 25I 2 8H 2OFe4S5 acd【解析】【分析】铁硫簇的样品在装置中与O2 反应,得到SO2,测点 SO2 的含量,用酸性高锰酸钾吸收,再用品红溶液检查SO2 是否吸收完全,再接尾气吸收。【详解】实验一: (1)用高锰酸钾吸收二氧化硫,用品红证明二氧化硫吸收完全,最后用氢氧化钠吸收尾气,接口顺序:b 接 efdc g (g 写
5、不写都对),故答案为:b 接 efdc g (g 写不写都对);实验二:(1)先形成一密闭体系,利用加热膨胀法检查装置气密性,故答案为:在导管b 接上长导管,把末端插入水槽中,关闭活塞,用酒精灯微热硬质试管A,导管长导管口有气泡产生,撤去酒精灯,导管形成一段水柱,说明装置气密性良好;(2)碘化钾使高锰酸钾溶液褪色,故答案为:加入最后一滴KI 溶液,溶液紫色褪去,且半分钟不恢复为紫色;(3)品红是检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾完全吸收;也可省去品红装置,因可以根据高锰酸钾颜色变化来确定是否完全吸收,若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全,故答案为:检验二氧化硫是否被酸性高锰酸钾
6、完全吸收;合理;若B 中高锰酸钾溶液的紫色不褪去,说明二氧化硫被吸收完全;(4)高锰酸酸根被还原为锰离子,碘离子被氧化为碘单质,故答案为:2MnO 4 16H10I2Mn 25I 2 8H 2 O ;(5)第一次滴定,草酸溶液的体积与第2、 3 次相差太大,应舍去,取第2、 3次的平均值计算标准溶液的体积为5.00mL ,根据化学方程式:2MnO 416H10I2Mn 25I 28H 2O 知剩余的高锰酸钾是5.00 10 30.1510 4 mol ,加入了 30mL,只取了 3mL,所以共剩余高锰酸钾10 3 mol ;所以参加反应的高锰酸钾是30.0010 3 0.110 30.002m
7、ol ;再根据关系式 2MnO 4 5SO2计算生成二氧化硫n SO20.005mol ,取实验 中 A 的硬质玻璃管中的残留固体加入稀盐酸中,充分搅拌后过滤,在滤液中加入足量的NaOH 溶液,过滤后取滤渣,经灼烧得0.32g 固体,固体是Fe O3 ,计算n Fe0.32160 20.004,利2用铁元素和硫元素守恒知n Fe : n S4 :5,确定 Fex Sy 的化学式为:Fe4S5, ,故答案为: Fe4S5 ;(6)a.滴定剩余 KMnO 4 溶液时, KI 溶液滴到锥形瓶外边一滴则标准液偏多,计算时导致硫元素偏少,比值偏大;b.配制 KI 溶液时,定容时俯视刻度线,会使浓度偏大,
8、导致剩余高锰酸钾偏小,硫偏多,比值偏小;c.用碘化钾溶液滴定剩余 KMnO 4 溶液时,滴定前有气泡,滴定后无气泡导致标准液体用量偏大,剩余的高锰酸钾偏多,计算的硫元素偏少,比值偏大;d.实验二中,对滤渣灼烧不充分会计算的铁元素偏多,比值偏大;acd 正确,故答案为:acd。2 钛白粉 (TiO2)是重要的白色颜料4是锂离子电池的正极材料。一种利用钛铁矿, LiFePO( 主要成分为FeTiO和少量 Fe O)进行钛白粉和LiFePO的联合生产工艺如下图所示 :3234回答下列问题 :( 1) LiFePO4 中 Fe 的化合价是 _。( 2)钛铁矿 “酸溶 ”前需要进行粉碎 ,粉碎的目的是_
9、 。(3)用离子方程式表示操作I 加入铁粉的目的 :_ 。操作 II 为一系列操作 ,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤,其中用到的陶瓷仪器的名称是_。(4) TiO2+易水解 ,则其水解的离子方程式为_; “转化 ”利用的是TiO2+的水解过程 ,需要对溶液加热,加热的目的是_ 。3+生成 FePO4,当溶液中43-)= 1.0-173+(5) “沉铁 ”的的是使 Fec(PO 10mol/L 时可认为 Fe 沉淀完全,则溶液中Fe3+沉淀完全时的c(Fe3+sp4-)=_mol/L 已知 :该温度下 , K(FePO )=1.0 1022。(6)由 “沉铁 ”到制备 LiFePO4 的过程中,
10、所需17% H2O2 溶液与草酸 ( H2 C2O4)的质量比是_。【答案】+2 增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率+22+、Fe+2Fe3+2+蒸发皿2+22+2H+促进水解2H +Fe=H +Fe=3FeTiO +2H OTiO(OH)( 或加快水解反应速率 ) 1.0-5 1020:9【解析】【分析】钛铁矿 主要成分为钛酸亚铁(FeTiO)3,含有少量 Fe2O3加硫酸溶解生成 TiO2+和 Fe3+、 Fe2+,3+2+TiOSO4,对溶液蒸发浓缩、冷却结加入铁还原铁离子: 2Fe+Fe=3Fe ,得到硫酸亚铁和晶,过滤得到绿矾晶体和TiOSO溶液,将TiOSO4 溶液加热,促进
11、TiO2+的水解生成42+,分解得到钛白粉 (TiOTiO(OH)2, TiO +2H2O=TiO(OH)2 +2H2);将绿矾与过氧化氢、H3PO4混合沉铁: 2Fe2+H2O2+2H3PO4=2FePO4 +2H2O+4H+,将得到的 FePO4 与草酸、 Li2CO3 焙烧生成锂离子电池的正极材料 LiFePO 。4【详解】根据上述分析可知,(1)LiFePO4 中 Li 的化合价为 +1 价, P 为 +5 价 O 为 -2 价,根据正负化合价的代数和为0, Fe的化合价是 +2,故答案为 +2;(2)钛铁矿 “酸溶 ”前需要进行粉碎,粉碎可以增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率,故
12、答案为增加钛铁矿与硫酸按触面积,增大酸溶速率;(3)加入铁粉主要是还原铁离子,也会与过量的酸反应:+2+3+2+2H +Fe=H2 +Fe 、2Fe+Fe=3Fe ;操作 II 为一系列操作,名称是加热浓缩、冷却结晶、过滤,其中用到的陶瓷仪器为蒸发皿,故答案为+2+3+2+2H +Fe=H2 +Fe、Fe+2Fe =3Fe ;蒸发皿;(4)TiO2+易水解生成 TiO(OH)2,其水解的离子方程式为TiO2+2H2 OTiO(OH)2+2H+; “转化”利用的是TiO2+的水解过程,需要对溶液加热,加热可以促进水解,故答案为TiO2+2H2OTiO(OH)2+2H+;促进水解;3+43-3+K
13、 sp FePO41.01022-5sp4c PO4(5)K(FePO )= c(Fe ) c(PO),则 c(Fe )=3=1.01017=1.0 10mol/L ,故答案为-51.0 10;(6) 沉“铁 ”的为绿矾与过氧化氢、 H3PO4 混合生成 FePO4,离子方程式为:2Fe2+H2O2 +2H3 PO4=2FePO4 +2HO+4H+,焙烧时的反应方程式为2FePO +Li CO +H C O42LiFePO+H O+3CO ; H O与草酸 ( H C O )的物质的量之比为42322422222241mol34g / mol202222417%,故答案为1:1,则 17% H
14、 O溶液与草酸 ( H C O )的质量比为=1mol90g / mol920 。93FeSO4 溶液放置在空气中容易变质,因此为了方便使用Fe2 ,实验室中常保存硫酸亚铁铵晶体 俗称 “摩尔盐 ”,化学式为 (NH4)2Fe(SO4)2?6H2O,它比绿矾或绿矾溶液更稳定。(稳定是指物质放置 在空气中不易发生各种化学反应而变质)I硫酸亚铁铵晶体的制备与检验( 1)某兴趣小组设计实验制备硫酸亚铁铵晶体。本实验中,配制溶液以及后续使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,这样处理蒸馏水的目的是 _。向 FeSO4 溶液中加入饱和 (NH4)2SO4 溶液,经过操作 _、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后
15、得到一种浅蓝绿色的晶体。( 2)该小组同学继续设计实验证明所制得晶体的成分。如图所示实验的目的是_, C 装置的作用是 _。取少量晶体溶于水,得淡绿色待测液。取少量待测液, _ (填操作与现象 ),证明所制得的晶体中有2。Fe取少量待测液,经其它实验证明晶体中有NH4 和 SO42II实验探究影响溶液中 Fe2 稳定性的因素(3)配制 0.8 mol/L 的 FeSO溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的(NH4)2Fe(SO)42溶液4(pH=4.0),各取 2 ml 上述溶液于两支试管中,刚开始两种溶液都是浅绿色,分别同时滴加 2 滴 0.01mol/L 的 KSCN溶液, 15
16、 分钟后观察可见: (NH4)2Fe(SO4)2 溶液仍然为浅绿色透明澄清溶液; FeSO 溶液则出现淡黄色浑浊。4(资料 1)沉淀Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀 pH7.62.7完全沉淀 pH9.63.7请用离子方程式解释FeSO4 溶液产生淡黄色浑浊的原因_。讨论影响2稳定性的因素,小组同学提出以下3 种假设:Fe假设 1:其它条件相同时,NH4的存在使 (NH4 24 22+稳定性较好。) Fe(SO )溶液中 Fe假设 2:其它条件相同时,在一定pH 范围内,溶液pH2越小 Fe 稳定性越好。假设 3: _。(4)小组同学用如图装置(G 为灵敏电流计),滴入适量的硫酸溶液分别控制
17、溶液 A( 0.2 mol/L NaCl )和溶液 B(0.1mol/L FeSO4)为不同的 pH,观察记录电流计读数,对假设2 进行实验研究,实验结果如表所示。序号114A: 0.2mol LNaCl电流计读数B: 0.1mol L FeSO实验 1pH=1pH=58.4实验 2pH=1pH=16.5实验 3pH=6pH=57.8实验 4pH=6pH=15.5(资料 2)原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原 电池的电流越大。(资料3)常温下, 0.1mol/L pH=1 的 FeSO溶液比 pH=5 的 FeSO4溶液稳定性更好。根据以4上实验
18、结果和资料信息,经小组讨论可以得出以下结论:U 型管中左池的电极反应式_ 。对比实验 1 和 2(或 3 和4) ,在一定 pH 范围内,可得出的结论为_。对比实验 _ 和_ ,还可得出在一定pH 范围内溶液酸碱性变化对O2 氧化性强弱的影响因素。 对(资料3)实验事实的解释为_ 。【答案】除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+蒸发浓缩检验晶体中是否含有结晶水防止空气中水蒸气逆向进入装有无水CuSO4的试管,影响实验结果36滴入少量 K Fe(CN) 溶液,出现蓝色沉淀(或先滴入2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色)4Fe2+ + O2 + 10H2O = 4Fe(
19、OH)3 + 8H+当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响 Fe2+的稳定性。(或当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好。)O2 + 4e- +4H+= 2H2O溶液酸性越强 ,Fe2+的还原性越弱1 3(或2 和 4)其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减弱的影响,超过了对O2 的氧化性增强的影响。故 pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。【解析】【分析】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化;向FeSO溶液中加入饱和(NH ) SO溶44 24液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色;空
20、气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰;检验 Fe2+,可以向样品中滴入少量 K362+;或先Fe(CN) 溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe滴入 2 滴 KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3) 由表可知, pH=4.5 的 0.8 mol/L 的 FeSO 溶液中,会产生Fe(OH) 沉淀,说明二价铁43被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀;0.8 mol/L的FeSO0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO)42 溶液中硫酸根的浓度也不4 溶液( pH=4.5)和同,可以以此提出假设;(4) FeSO4 中的铁的化合价
21、为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, NaCl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水;实验 1 和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO溶液的 pH 不同,且FeSO4 溶液的4pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出结论;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越
22、大,可以得出结论;对比实验 1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱, FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论分析。【详解】I.(1)亚铁离子具有还原性,在空气中容易被氧化,在配制溶液时使用到的蒸馏水都必须煮沸、冷却后再使用,目的是:除去水中溶解的氧气,防止氧化Fe2+;向 FeSO4溶液中加入饱和 (NH424溶液,需要经过蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤和干燥后得到一种浅蓝绿) SO色的晶体;(2) 无水硫酸铜遇水变蓝色,该装置的实验目的是:检验晶体中是否含有结晶水;空气中也有水蒸气,容易对实验产生干扰,需要使用浓硫酸防止空气中水蒸气逆向进入装有无水Cu
23、SO4 的试管,影响实验结果;检验Fe2+,可以向样品中滴入少量K3Fe(CN)6溶液,出现蓝色沉淀,说明存在Fe2+;或先滴入2 滴KSCN溶液,无明显变化,再加入几滴新制氯水,溶液变成红色,说明存在Fe2+;II.(3)由表可知,pH=4.5 的0.8 mol/L的 FeSO4 溶液中,会产生Fe(OH)3 沉淀,说明二价铁被氧化成了三价铁,同时和水反应生成Fe(OH)3 沉淀,离子方程式为:4Fe2+ + O2 + 10H2O =4Fe(OH)3+ 8H+; 0.8 mol/L 的 FeSO4 溶液( pH=4.5)和 0.8 mol/L 的 (NH4 )2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根
24、的浓度也不同, 0.8 mol/L 的 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液中硫酸根浓度更大,故可以假设:当其它条件相同时,硫酸根离子浓度大小影响Fe2+的稳定性;或者当其它条件相同时,硫酸根离子浓度越大,Fe2+的稳定性较好;(4) FeSO4 中的铁的化合价为 +2 价,具有还原性,在原电池中做负极,则左池的碳电极做正极, NaCl 中溶解的氧气得电子生成,在酸性环境中生成水,故电极方程式为:O2 + 4e-+2+4H = 2H O;实验 1和 2(或 3 和 4)中 NaCl 溶液的 pH 相同, FeSO44溶液的 pH 不同,且 FeSO 溶液的pH 越小,电流越小,结合原电池装置中,
25、其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出的结论是:溶液酸性越强,Fe2+的还原性越弱;对比实验 1 和 3(或 2 和 4)发现, FeSO4 溶液的 pH 相同时, NaCl 溶液的 pH 越大,电流越小,结合原电池装置中,其它条件相同时,负极反应物的还原性越强或正极反应物的氧化性越强,该原电池的电流越大,可以得出在一定pH 范围内溶液的碱性越强,O2 氧化性越强;对比实验1 和 4, NaCl 溶液的 pH 增大酸性减弱,FeSO4 溶液的 pH 减小酸性增强,但是电流却减小,结合的结论,和其它条件相同时,溶液酸性增强对Fe2+的还原性减
26、弱的影响,超过了对 O2 的氧化性增强的影响。故pH=1 的 FeSO4 溶液更稳定。4 硫代硫酸钠晶体 ( Na2S2O35H2O) 俗名“大苏打”。已知它易溶于水,难溶于乙醇,在中性或碱性环境中稳定,受热、遇酸易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如图:(1)装置甲中,a 仪器的名称是_; a 中盛有浓硫酸,b 中盛有亚硫酸钠,实验中要控制SO2 生成速率,可以采取的措施有_( 写出一条即可 ) 。( 2)装置乙的作用是 _ 。(3)装置丙中,将Na2S 和 Na2CO3 以 2: 1 的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得 Na2S2O3 和 CO2。
27、反应的化学方程式为: _ 。(4)本实验所用的Na2CO3中含少量NaOHNaOH的实验方案为_,检验含有。 ( 实验中供选用的试剂及仪器:CaCl2 溶液、 Ca( OH) 2 溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH 计、烧杯、试管、滴管提示:室温时CaCO3 饱和溶液的 pH=9. 5)(5)反应结束后过滤丙中的混合物,滤液经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥等得到产品,生成的硫代硫酸钠粗品可用_ 洗涤。为了测定粗产品中Na2S2O3 5H2O 的含量,采用在酸性条件下用KMnO4 标准液滴定的方法 ( 假设粗产品中的杂质与酸性KMnO4 溶液不反应 ) 。称取1. 50g 粗产品溶于水,用 0. 20
28、mol L 1KMnO4 溶液 ( 加适量稀硫酸酸化 )滴定,当溶液中 S2 O32- 全部被氧化为 SO42- 时,消耗高锰酸钾溶液体积40. 00mL。写出反应的离子方程式:_ 。产品中 Na2 2 32S O 5H O 的质量分数为 _( 保留小数点后一位 ) 。【答案】分液漏斗控制反应温度、控制滴加硫酸的速度安全瓶,防倒吸4SO2+2Na2S+Na2CO33Na2S2O3+CO2取少量样品于试管( 烧杯 ) 中,加水溶解,加入过量的CaCl2溶液,振荡 (搅拌 ) ,静置,用pH计测定上层清液的pH,若pH大于95 ,则含有NaOH 乙醇 5S2O 32- +8MnO -4 +14H
29、+ =8Mn 2+ +10SO 42- +7H 2O82. 7【解析】【分析】装置甲为二氧化硫的制取:Na2SO3+H2SO4 ( 浓 ) =Na2SO4+SO2+H2O,丙装置为Na2S2O3 的生成装置: 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2,因 SO2 易溶于碱性溶液,为防止产生倒吸,在甲、丙之间增加了乙装置;另外二氧化硫有毒,不能直接排放到空气中,装置丁作用为尾气吸收装置,吸收未反应的二氧化硫。据此解答。【详解】( 1) 装置甲中, a 仪器的名称是分液漏斗;利用分液漏斗控制滴加硫酸的速度、控制反应温度等措施均能有效控制SO2 生成速率;( 2) SO2 易溶于
30、碱性溶液,则装置乙的作用是安全瓶,防倒吸;( 3) Na2S 和 Na2 CO3 以 2: 1 的物质的量之比配成溶液再通入SO2,即生成Na2S2O3 和 CO2,结合原子守恒即可得到发生反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2 CO33Na2S2O3 +CO2;( 4) 碳酸钠溶液和NaOH 溶液均呈碱性,不能直接测溶液的pH 或滴加酚酞,需要先排除Na2CO3 的干扰,可取少量样品于试管( 烧杯 ) 中,加水溶解,加入过量的CaCl2 溶液,振荡( 搅拌 ) ,静置,用pH 计测定上层清液的pH,若 pH 大于 9. 5,则含有NaOH;( 5) 硫代硫酸钠易溶于水,难溶于乙醇,在
31、中性或碱性环境中稳定,则硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤;Na2 2 34S O2-S O溶液中滴加酸性KMnO溶液,溶液紫色褪去,溶液中23全部被氧化为SO42- ,同时有 Mn 2+生成,结合电子守恒和原子守恒可知发生反应的离子方程式为5S2O32-+8MnO 4- +14H+ 8Mn 2+10SO42- +7H2O;-)=545 0. 04L 0. 2mol/ L=0. 005mol ,则n( KMnO )=88mNa2S2O35H2O0 005mol248g mol 1 24g,则Na2S2O3 5H2O在产品中的质量分数为(?)= ./= .?1.24g 100%=82. 7%。1.5g【
32、点睛】考查硫代硫酸钠晶体制备实验方案的设计和制备过程分析应用,主要是实验基本操作的应用、二氧化硫的性质的探究,侧重于学生的分析能力、实验能力的考查,为高考常见题型和高频考点,注意把握物质的性质以及实验原理的探究。5 食品加工中常用焦亚硫酸钠 (Na2 25S O )作漂白剂、防腐剂和疏松剂。现实验室欲制备焦亚硫酸钠,其反应依次为: ()2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;( )Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3;( )2NaHSO3Na2S2O5+H2O。查阅资料:焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末,150时开始分解,在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化。实验装置如下:( 1)实验室可用
33、废铝丝与 NaOH 溶液制取 H2,其离子方程式为 _。( 2)通氢气一段时间后,以恒定速率通入SO2,开始的一段时间溶液温度迅速升高,随后温度缓慢变化,溶液开始逐渐变黄。“温度迅速升高”的原因为 _。实验后期须利用水浴使温度保持在约80。(3)反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出,除去其中亚硫酸钠固体的方法是_;然后获得较纯的无水Na2S2O5 ,应将溶液冷却到30左右过滤,控制“ 30左右 ”的理由是_。(4)丙为真空干燥Na2S2O5 晶体的装置,通入H2 的目的是_。(5)常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数。已知:2-2-S2O5+2I2 +3H2 O=2SO4+4I+6H+
34、; 2S2O32- +I2=S4O62-+2I-。请补充实验步骤 (可提供的试剂有:焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶液、酚酞溶液、标准Na22 3S O 溶液及蒸馏水 )。精确称取产品 0.2000g 放入碘量瓶 (带磨口塞的锥形瓶 )中。准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液(过量 )并记录数据,在暗处放置5min ,然后加入 5mL 冰醋酸及适量的蒸馏水。用标准 Na2 2 3S O 溶液滴定至接近终点。_。重复步骤;根据相关记录数据计算出平均值。【答案】 2Al 2OH-2H2O=2AlO2- 3H2 SO2 与 NaOH 溶液的反应是放热反应趁热过滤此时溶液中 Na2SO3 不饱和,不析出排出空气,防止焦亚硫酸钠被氧化加入少量淀粉溶液,继续用标准 Na2S2O3 溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色,记录滴定所消耗的体积【解析】【分析】(1)铝和 NaOH 溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(2)SO2 与 NaOH 溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高;(3)根据图知,温度越高NaS O溶解度增大,当接近 40时亚硫酸钠溶解度减小;控制2