Question

【題目】某校合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計用甲酸鈉法制取保險粉(Na2S2O4)并測定其純度。已知保險粉易溶于水，不溶于甲醇，具有強(qiáng)還原性。回答下列問題:

（1）保險粉的制備。設(shè)計的實(shí)驗裝置如下圖所示(夾持和加熱裝置省略):

①盛放濃硫酸的儀器名稱為____________，裝置A是為了制備______(填化學(xué)式)。

②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________，該反應(yīng)溫度需控制在70~75℃進(jìn)行，適宜的加熱方式是_____________，用甲醇水溶液代替水的目的是______________________________。

③裝置C的作用是________________；裝置D的作用是__________________________。

（2）產(chǎn)品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定，其實(shí)驗步驟如下:

I.準(zhǔn)確稱取ag產(chǎn)品放入錐形瓶中，加入適量的水使其溶解，然后加入足量甲醛，充分反應(yīng)；

II.再滴加幾滴淀粉溶液，用c mol/L的標(biāo)準(zhǔn)I2溶液滴定，至終點(diǎn)時，消耗VmLI2溶液。

實(shí)驗中涉及的反應(yīng)有: Na2S2O4+2HCHO+H2O==NaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O；NaHSO3·CH2O +2 I2+2H2O==NaHSO4+HCHO+4HI。

①步驟II滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是_________________________________________。

②產(chǎn)品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________________________(用含a、c、V的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 SO2 2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+H2O 水浴加熱 減小Na2S2O4的溶解度，提高產(chǎn)率 安全瓶 尾氣處理 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪去 (l74cV×10-3/2a)×100%

【解析】（1）①盛放濃硫酸的儀器名稱為分液漏斗, 裝置A中濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成SO2、Na2SO4、H2O ，主要目的是制備SO2。②裝置B中HCOONa、Na2CO3和SO2反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+H2O；該反應(yīng)溫度需控制在70~75℃進(jìn)行，溫度低于100℃，最好用水浴加熱；Na2S2O4在甲醇水溶液中的溶解度小于在水中的溶解度，用甲醇水溶液代替水溶液能減小Na2S2O4的溶解度，提高產(chǎn)率。③B中過量的SO2以及產(chǎn)生的CO2都易被D中的NaOH溶液所吸收，容易發(fā)生倒吸，因此C裝置是防倒吸，起到安全瓶的作用，裝置D吸收尾氣。

答案為：①分液漏斗 、SO2 ②2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+H2O、水浴加熱、減小Na2S2O4的溶解度，提高產(chǎn)率③安全瓶、 尾氣處理

（2）①步驟II中用淀粉溶液作指示劑，在滴定結(jié)束之前，溶液中碘不足，溶液為無色，當(dāng)?shù)鈫钨|(zhì)過量后，溶液中的淀粉與碘單質(zhì)顯示藍(lán)色，所以滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象為：溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪去。

②由方程式Na2S2O4+2HCHO+H2O==NaHSO3·CH2O+NaHSO2·CH2O； NaHSO3·CH2O +2 I2+2H2O==NaHSO4+HCHO+4HI 可得關(guān)系式：1mol Na2S2O4─2mol I2，所以產(chǎn)品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)= =(l74cV×10-3/2a)×100% 答案為：①溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪去②(l74cV×10-3/2a)×100%