Question

【題目】過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)常用作漂白劑、氧化劑等。某研究小組利用下圖裝置制備Na2S2O8并探究其性質(zhì)(加熱及夾持儀器略去)。

已知：①(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3+2H2O

②2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+N2+6H2O

(1)儀器a的名稱是________________。裝置I中NaOH溶液的作用是___________。

(2)裝置II發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)，需要持續(xù)通入空氣的目的是_______________________。

(3)裝置III的作用是__________________________。

(4)Na2S2O8溶液與銅反應(yīng)只生成兩種鹽，且反應(yīng)先慢后快。

①該反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________。

②某同學(xué)推測(cè)反應(yīng)先慢后快的原因可能是生成的Cu2+對(duì)反應(yīng)起催化作用。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證該推測(cè)是否正確___________。(供選試劑：Cu、Na2S2O8溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、蒸餾水)

(5)測(cè)定產(chǎn)品純度：稱取0.2500g樣品，用蒸餾水溶解，加入過(guò)量KI，充分反應(yīng)后，再滴加幾滴指示劑，用0.1000mol/LNa2S2O8標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為19.50mL。(已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)

①選用的指示劑是____________；達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是______________________。

②樣品的純度為___________%。

Answer 1

【答案】分液漏斗 吸收空氣中的CO2 將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時(shí)排出，減少副反應(yīng)的發(fā)生 吸收NH3，防止倒吸 Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4 向盛有等質(zhì)量銅粉的試管中，分別加入等體積的硫酸銅溶液和蒸餾水，再加入等體積等濃度的Na2S2O8溶液，若加入硫酸銅溶液的試管中反應(yīng)快，則該推斷正確 淀粉溶液 滴入最后一滴標(biāo)準(zhǔn)溶液，溶液的藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不復(fù)原 92.82

【解析】

(1)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)判斷其名稱；NaOH溶液為堿溶液，可吸收空氣中的CO2氣體；

(2)NaOH溶液與(NH4)2S2O8反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氨氣，裝置II發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)，需要持續(xù)通入空氣可將裝置中的NH3驅(qū)趕出來(lái)；

(3)裝置III中稀硫酸溶液可以吸收NH3，由于使用了倒扣漏斗，故可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；

(4)①過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)具有強(qiáng)的氧化性，將Cu氧化為Cu2+，S2O82-被還原為SO42-，根據(jù)電子守恒、原子守恒分析；

②若設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明Cu2+對(duì)反應(yīng)起催化作用，可采取對(duì)比實(shí)驗(yàn)，其中一個(gè)沒(méi)有Cu2+，另外一個(gè)有Cu2+可確定設(shè)想的合理性；

(5)①根據(jù)I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，選用淀粉溶液為指示劑，根據(jù)KI與Na2S2O8發(fā)生反應(yīng)生成I2，I2與Na2S2O3反應(yīng)測(cè)定，若反應(yīng)完全，溶液中無(wú)I2，藍(lán)色消失分析判斷；

②根據(jù)Na2S2O8發(fā)生反應(yīng)生成I2及Na2S2O3的物質(zhì)的量關(guān)系，用關(guān)系式法計(jì)算該樣品的純度。

(1)根據(jù)儀器結(jié)構(gòu)可知該儀器名稱為分液漏斗；裝置I中NaOH溶液的作用是吸收空氣中的CO2，防止干擾實(shí)驗(yàn)；

(2)在裝置II中NaOH溶液與(NH4)2S2O8反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生氨氣，為防止污染環(huán)境，在裝置II發(fā)生反應(yīng)的同時(shí)，需要持續(xù)通入空氣可將裝置中的NH3及時(shí)排出，減少副反應(yīng)的發(fā)生；

(3)裝置III是稀硫酸溶液，大量溶解吸收NH3，由于使用了倒扣漏斗，因此使氣體被充分吸收，同時(shí)也可以防止倒吸現(xiàn)象的發(fā)生；

(4)①過(guò)硫酸鈉(Na2S2O8)具有強(qiáng)的氧化性，能將Cu氧化為Cu2+，S2O82-被還原為SO42-，根據(jù)電子守恒、原子守恒可得反應(yīng)的方程式為：Na2S2O8+Cu=Na2SO4+CuSO4；

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明Cu2+對(duì)反應(yīng)起催化作用的實(shí)驗(yàn)方法是：采取對(duì)比實(shí)驗(yàn)，向盛有等質(zhì)量銅粉的試管中，分別加入等體積的硫酸銅溶液和蒸餾水，再加入等體積等濃度的Na2S2O8溶液，若加入硫酸銅溶液的試管中反應(yīng)快，則該推斷正確，否則Cu2+沒(méi)有催化作用，推斷錯(cuò)誤；

(5)①根據(jù)I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色，可選用淀粉溶液為指示劑，若滴定達(dá)到終點(diǎn)，會(huì)看到溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，半分鐘內(nèi)不再變?yōu)樗{(lán)色判斷；

②Na2S2O8作氧化劑，1mol會(huì)得到2mol電子，KI被氧化變?yōu)?/span>I2，轉(zhuǎn)移2mol電子，I2與Na2S2O3反應(yīng)方程式為：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI，可得關(guān)系式：Na2S2O8—I2—2Na2S2O3，n(Na2S2O3)= 0.1000mol/L×19.50mL×10-3L/mL=1.95×10-3mol，則n(Na2S2O8)= n(Na2S2O3)=9.75×10-4mol，m(Na2S2O8)= 9.75×10-4mol×238g/mol=0.23205g，則該樣品的純度為(0.23205g ÷0.2500g)×100％=92.82%。