生还原反应,在碱性锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则正极电极反应式为MnO2+H2O+e===MnO(OH)+OH。(6)KMnO4与MnSO4反应生成MnO2的质量为c kg,根据氧化还原反应化合价升降法配平的关系式为:
2KMnO4+3MnSO4~5MnO2 3 mol 5 mol x
1000 c mol 87
-
-
3000 c求得:x= mol(MnSO4总的物质的量)
435MnO2+ SO2 === MnSO4 1 mol 1 mol
求得:y=0.4ab mol
3000 c除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰相当于MnO2的物质的量=x-y= mol4353000c87 g·mol
-0.4ab mol,则所引入的锰相当于MnO2的质量=( mol-0.4ab mol)×-1=4351000 g·kg(1500c-87ab)
kg。
2500
25. [2014·福建卷] 焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
-1
1000a×b%×89.6%
mol y
22.4y
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。 (2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是______。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质 Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO3的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸 d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
-
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________g·L。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
25.(1)Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4===2NaHSO4+SO2↑+H2O) (2)过滤 (3)d (4)a、e
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 (6)①0.16 ②偏低
[解析] (1)据装置Ⅱ中所发生的反应可知:装置Ⅰ是制取SO2的发生装置,其化学方程
-1
式为Na2SO3 + H2SO4 === Na2SO4 + SO2↑+ H2O或者Na2SO3 + 2H2SO4===2NaHSO4 + SO2↑+ H2O。(2)析出的晶体要从溶液中获得可通过过滤的方法。(3)a中吸收尾气SO2的装置末端没有与大气相通,错误;b中该装置中SO2虽能与水反应且易溶于水,但还会有部分SO2进入空气,同时也会发生倒吸,错误;c中的浓硫酸不与SO2反应,错误;d中处理尾气SO2的同时也可起到防倒吸的作用,正确。(4)只要能证明NaHSO3溶液呈酸性的方法就可以,则选择a和e。(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4,若被氧气氧化则生成SO4,检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的方案相当于检验硫酸根离子,则其实验方案是:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量的盐酸振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
(6) ①SO2 + 2H2O + I2===H2SO4 + 2HI
64 g 1 mol
2-
x 0.01×25×10-3mol
求得:x=1.6×10g
1.6×10g
则样品中抗氧化剂的残留量==0.16 g/L。 -3
100 ×10 L
②. 若有部分HI被空气氧化生成I2,则所消耗标准I2溶液的体积减少,则测得样品中抗氧化剂的残留量将偏低。
6. [2014·全国卷] 下列叙述正确的是( ) A.锥形瓶可用作加热的反应器 B.室温下,不能将浓硫酸盛放在铁桶中
C.配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度会使溶液浓度偏高 D.用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,一定会使结果偏低
6.A [解析] 锥形瓶为可垫石棉网加热的仪器,A项正确;室温下铁遇浓硫酸发生钝化,因此室温下可以用铁制容器盛放浓硫酸,B项错误;配制溶液定容时,俯视容量瓶刻度,会造成所加水偏多,浓度偏小,C项错误;用蒸馏水润湿的试纸测溶液的pH,相当于将待测液稀释,当待测液为酸时,所测结果偏大,当待测液为中性时,不产生误差,D项错误。
12. [2014·山东卷] 下列有关溶液组成的描述合理的是( ) A.无色溶液中可能大量存在Al、NH4、Cl、S B.酸性溶液中可能大量存在Na、ClO、SO4、I C.弱碱性溶液中可能大量存在Na、K、Cl、HCO3 D.中性溶液中可能大量存在Fe、K、Cl、SO4
3+
+
-
2-
+
+
-
-
+
-
2-
-
3+
+
-
2-
-2
-2
12.C [解析] Al、S发生水解互促反应不能大量共存,A项错误;酸性溶液中不能大量存在ClO,B项错误;HCO3水解使溶液呈弱碱性,因此弱碱性溶液中可大量存在Na、K、Cl、HCO3,C项正确;中性溶液中不能大量存在Fe,D项错误。
31. (20分)[2014·山东卷] 工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
+
-
-
3+
-
-
+
3+2-
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ) 2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ) △
S(s)+Na2SO3(aq)=====Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。 a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a.烧杯 b.蒸发皿 c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简
要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3+2H===S↓+SO2↑+H2O 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。 31.(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可) (2)2∶1
(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d (4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)
[解析] (1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中会形成一段液柱,且液柱高度保持不变;根据装置图可知装置D是安全瓶,可防止E中液体倒吸进入C中;装置E是用来吸收未反应完全的H2S或SO2的尾气处理装置,因此E中试剂需用碱溶液,如NaOH溶液。(2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(包含S2O3与盐酸反应生成的SO3),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。
9. [2014·天津卷] Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
2-
2-
2-
2-
2-
+
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
△
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)=====Na2S2O3(aq)