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实验小组制备硫代硫酸钠(Na2S2O3)并探究其性质。

资料:
ⅰ.S2
O
2
-
3
+2H+═S↓+SO2↑+H2O。
ⅱ.Fe3++3S2
O
2
-
3
⇌Fe(S2O333-(紫黑色)。
ⅲ.Ag2S2O3是难溶于水、可溶于Na2S2O3溶液的白色固体。
(1)实验室可利用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2制备Na2S2O3,装置如图。
①用化学用语解释Na2S和Na2CO3的混合溶液呈碱性的原因:S2-+H2O⇌HS-+OH-
CO
2
-
3
+H2O⇌
HCO
-
3
+OH-
CO
2
-
3
+H2O⇌
HCO
-
3
+OH-

②为了保证Na2S2O3的产量,实验中通入的SO2不能过量。要控制SO2的生成速率,可以采取的措施有:
控制反应温度或调节硫酸的滴加速率
控制反应温度或调节硫酸的滴加速率
。(写出一条)
(2)探究Na2S2O3溶液与不同金属的硫酸盐溶液间反应的多样性。

试剂 现象
试管 滴管
        2mL 0.1mol/L Na2S2O3溶液 Ag2SO4溶液(浓度约为0.03mol/L) Ⅰ.局部生成白色沉淀,振荡后沉淀溶解,得到无色溶液
0.03mol/L Al2(SO43溶液 Ⅱ.一段时间后,生成沉淀
0.03mol/L Fe2(SO43溶液 Ⅲ.混合后溶液先变成紫黑色,30s时溶液几乎变为无色
①Ⅰ中产生白色沉淀的离子方程式为
2Ag++S2
O
2
-
3
═Ag2S2O3
2Ag++S2
O
2
-
3
═Ag2S2O3

②经检验,现象Ⅱ中的沉淀有Al(OH)3和S,用平衡移动原理解释Ⅱ中的现象:
Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,S2
O
2
-
3
与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀
Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,S2
O
2
-
3
与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀

③经检验,现象Ⅲ中的无色溶液中含有Fe2+。从化学反应速率和限度的角度解释Ⅲ中Fe3+与S2
O
2
-
3
反应的实验现象:
Fe3+与S2
O
2
-
3
反应生成紫黑色的Fe(S2O33,化学反应速率快,化学反应的限度相对小;Fe3+被还原为Fe2+,Fe2+与S2
O
2
-
3
反应生成FeS2O3的化学反应速率慢,反应限度相对大
Fe3+与S2
O
2
-
3
反应生成紫黑色的Fe(S2O33,化学反应速率快,化学反应的限度相对小;Fe3+被还原为Fe2+,Fe2+与S2
O
2
-
3
反应生成FeS2O3的化学反应速率慢,反应限度相对大

以上实验说明:Na2S2O3溶液与金属阳离子反应的多样性和阳离子的性质有关。

【答案】
CO
2
-
3
+H2O⇌
HCO
-
3
+OH-;控制反应温度或调节硫酸的滴加速率;2Ag++S2
O
2
-
3
═Ag2S2O3↓;Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+,S2
O
2
-
3
与H+反应生成S,使c(H+)降低,平衡正向移动,生成Al(OH)3沉淀;Fe3+与S2
O
2
-
3
反应生成紫黑色的Fe(S2O33,化学反应速率快,化学反应的限度相对小;Fe3+被还原为Fe2+,Fe2+与S2
O
2
-
3
反应生成FeS2O3的化学反应速率慢,反应限度相对大
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:46引用:10难度:0.5
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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:

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    (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).
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    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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