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连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种漂白剂、脱氧剂和防腐剂。某研究小组对Na2S2O4的性质与制备进行了如下探究。
(1)测定0.05 mol•L-1 Na2S2O4溶液在空气中pH的变化如图所示。

①写出0~t1段发生反应的化学方程式:
2Na2S2O4+O2+2H2O═4NaHSO3
2Na2S2O4+O2+2H2O═4NaHSO3

②t2~t3段溶液的pH变小的原因是
NaHSO3被氧化为NaHSO4使溶液酸性增强
NaHSO3被氧化为NaHSO4使溶液酸性增强

(2)已知:S2
O
2
-
3
+2H+═SO2↑+S↓+H2O.Na2S2O4固体在隔绝空气的条件下加热至75℃以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2,检验产物中是否含有Na2SO4,实验方法是
取少量固体溶于足量稀盐酸,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产物中含Na2SO4
取少量固体溶于足量稀盐酸,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产物中含Na2SO4

(3)由工业废气制备Na2S2O4的实验原理如图:

①向装置Ⅱ中加入Ce4+的目的是
将NO氧化为
NO
-
2
NO
-
3
将NO氧化为
NO
-
2
NO
-
3

②写出装置Ⅲ中发生反应的离子方程式:
2
SO
2
-
3
+2Ce2++2H2O
通电
S2
O
2
-
4
+2Ce4++4OH-
2
SO
2
-
3
+2Ce2++2H2O
通电
S2
O
2
-
4
+2Ce4++4OH-

(4)由锌粉法制备Na2S2O4的实验装置如图所示。主要步骤如下:

步骤1:将SO2通入锌粉的水悬浮液中,于35~45℃下反应生成连二亚硫酸锌。
步骤2:加入过量烧碱溶液,于28~35℃下反应生成Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液。
由上述实验进一步提纯得到Na2S2O4(s)的实验方案是取一定量的Na2S2O4和氢氧化锌悬浮溶液,
过滤,向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析,过滤,用乙醇洗涤固体,置于真空干燥箱中干燥
过滤,向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析,过滤,用乙醇洗涤固体,置于真空干燥箱中干燥
(实验中须使用的试剂有:氯化钠、乙醇;除常规仪器外须使用的仪器有:真空干燥箱)。

【答案】2Na2S2O4+O2+2H2O═4NaHSO3;NaHSO3被氧化为NaHSO4使溶液酸性增强;取少量固体溶于足量稀盐酸,向上层清液中滴加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产物中含Na2SO4;将NO氧化为
NO
-
2
NO
-
3
;2
SO
2
-
3
+2Ce2++2H2O
通电
S2
O
2
-
4
+2Ce4++4OH-;过滤,向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐析,过滤,用乙醇洗涤固体,置于真空干燥箱中干燥
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:42引用:2难度:0.4
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  • 1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验
    Fe3+已经除尽的试剂是
     

    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
     

    (5)煅烧A的反应方程式是
     

    (6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5
  • 2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
    开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11
    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    ;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    (5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于
     
    (用含a、b的表达式表示).

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:114引用:4难度:0.5
  • 3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

    (1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
     

    (2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
     
    (用离子方程式表示).
    (3)根据下表数据:
    氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2
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    完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,常温下,当pH=5时,溶液中c(Al3+)=
     
    mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]═2.0×10-33).
    (4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
     

    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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