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硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定,在酸性溶液中分解产生S、SO2
Ⅰ.Na2S2O3的制备。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得,实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
(1)b中反应的离子方程式为
SO32-+2H+=H2O+SO2
SO32-+2H+=H2O+SO2
,c中试剂为
硫化钠和碳酸钠的混合溶液
硫化钠和碳酸钠的混合溶液

(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是
S
S

(3)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有
控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等
控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等
(写出两条)。
(4)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2,不能过量,原因是
若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解
若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解

(5)制备得到的Na2S2O3中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4
取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质
取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质

Ⅱ.探究Na2S2O3与金属阳离子的氧化还原反应。
资料:ⅰ.Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O333-(紫黑色)
ⅱ.Ag2S2O3为白色沉淀,Ag2S2O3可溶于过量的S2O32-
装置 编号 试剂X 实验现象
  Fe(NO33溶液 混合后溶液先变成紫黑色,30s后溶液几乎变为无色
AgNO3溶液 先生成白色絮状沉淀,振荡后,沉淀溶解,得到无色溶液
(6)根据实验①的现象,初步判断最终Fe3+被S2O32-还原为Fe2+,通过
加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀
(填操作、试剂和现象),进一步证实生成了Fe2+.从化学反应速率和平衡的角度解释实验Ⅰ的现象:
生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O333-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色
生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O333-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色

(7)同浓度氧化性:Ag+>Fe3+.实验②中Ag+未发生氧化还原反应的原因是
Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱
Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱

(8)进一步探究Ag+和S2O32-反应。
装置 编号 试剂X 实验现象
  AgNO3溶液 先生成白色絮状沉淀,沉淀很快变为黄色、棕色,最后为黑色沉淀。
Ag2S2O3+□
H2O
H2O
═Ag2S+□
H2SO4
H2SO4
实验③中白色絮状沉淀最后变为黑色沉淀(Ag2S)的化学方程式如下,填入合适的物质和系数:
(9)根据以上实验,Na2S2O3与金属阳离子发生氧化还原反应和
阳离子
阳离子
用量
用量
有关(写出两条)。

【答案】SO32-+2H+=H2O+SO2↑;硫化钠和碳酸钠的混合溶液;S;控制反应温度、调节酸的滴加速度或调节酸的浓度等;若SO2过量,溶液显酸性,硫代硫酸钠会分解;取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层清液(或过滤,取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质;加入铁氰化钾溶液,产生蓝色沉淀;生成紫黑色配合物的反应速率快,氧化还原反应速率慢,Fe3+与S2O32-氧化还原反应的程度大,使Fe3++3S2O32-⇌Fe2(S2O333-(紫黑色)平衡左移,最终溶液变为无色;Ag+与S2O32-生成稳定的配合物,浓度降低,Ag+的氧化性和S2O32-的还原性减弱;H2O;H2SO4;阳离子;用量
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:101引用:2难度:0.3
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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
     

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    (用离子方程式表示).
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    发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.5
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