(20 分)工业上常利用含硫废水生产 N a _ 2 S…——2014 高考化学第 31 题答案解析

2014_省自主命题(山东)

2014 山东 第 31 题 解答题 区分题
2014_省自主命题(山东)

31.(20 分)工业上常利用含硫废水生产 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 3 } { \bullet } { 5 } { \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { O } }$ ,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下:

$\mathrm { N a _ { 2 } S _ { \Delta } \Gamma ( \ a q ) \ H _ { 2 } O _ { \Delta } ( 1 ) \ + S O _ { 2 } ( \ g ) = N a _ { 2 } S O _ { 3 } ( \ a q ) \ H _ { 2 } S _ { \Delta } ( \ a q ) }$ (I)$2 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S } \mathrm { ( \ a q ) \ + \mathrm { S O } } _ { 2 } \mathrm { ( \ g ) \ = 3 \mathrm { S } \mathrm { ( \ g ) \ + 2 \mathrm { H } _ { 2 } O } }$ (l) (II)S(s) $+ \mathrm { { N a } _ { 2 } \mathrm { { S O } _ { 3 } \ ( \ a q ) \ \stackrel { \triangle } { \_ { { \Gamma } } } \Gamma \bar { { u } } _ { 2 } \mathrm { { N a } _ { 2 } \mathrm { { S } } _ { 2 } \mathrm { { O } _ { 3 } \ ( \ a q ) } } } }$ (III)

①仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置 B 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注,若 ,则整个装置气密性良好。装置D的作用是。装置E中为 溶液。

②为提高产品纯度,应使烧瓶 C 中 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 恰好完全反应,则烧瓶 C 中 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 物质的量之比为

③装置B的作用之一是观察 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 的生成速率,其中的液体最好选择a.蒸馏水 b.饱和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 溶液<sub>[来</sub>c.饱和 ${ \mathrm { N a H S O } } _ { 3 }$ 溶液 d.饱和 $\mathrm { N a H C O } _ { 3 }$ 溶液

实验中,为使 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 缓慢进入烧瓶 C,采用的操作是 。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有 C

A. 烧杯
B. 蒸发皿
C. 试管
D. 锥形瓶 ④反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 3 } { \bullet } { 5 } { \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { O } }$ ,其中可能含有 $\mathrm { N a _ { 2 } S O _ { 3 } . N a _ { 2 } S O _ { 4 } }$ 等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 4 }$ ,简要说明实验操作,现象和结论:C 已知 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 3 } { \bullet } { 5 } { \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { O } }$ 遇酸易分解: $\mathrm { S } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 3 } { } ^ { 2 - } + 2 \mathrm { H } ^ { + } { = } \mathrm { S } \downarrow { + } \mathrm { S O } _ { 2 } \uparrow { + } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、 $\mathrm { B a C l } _ { 2 }$ 溶液、 ${ \bf A g N O } _ { 3 }$ 溶液
参考答案

(1) 液注高度保持不变;防止倒吸; $\mathrm { N a O H }$ (合理即得分); (2) 2:1 >; (3) c;控制滴加硫酸的速度(合理即得分);溶液变澄清(或浑浊消失);a、d; (4) 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 $\mathrm { B a C l } _ { 2 }$ 溶液,若出现沉淀则说明含有 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 4 }$ 杂质。(合理即得分)

查看原卷 →
题目指纹

这道题真正考什么?

难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【答案】①液注高度保持不变;防止倒吸; $\mathrm { N a O H }$ (合理即得分)

(2)2:1

> ③c;控制滴加硫酸的速度(合理即得分);溶液变澄清(或浑浊消失);a、d

(4)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 $\mathrm { B a C l } _ { 2 }$ 溶液,若出现沉淀则说明含有 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 4 }$ 杂质。(合理即得分)

【解析】

试题分析:改变了往年以化学工艺流程为载体的呈现方式,而是把工业上利用含硫废水生产 $N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 3 }$ 5H2O的过程搬到实验室来,以中学化学实验中各种常见仪器的科学组装、合理搭配为载体,把生产流程以实验室模拟的方式呈现给考生。

(1)液注高度保持不变,说明气密性良好;D为安全瓶,防止倒吸;装置E起到吸收尾气中 ${ \mathrm { S O } } _ { 2 }$ 、H2S的作用,可选用 $\mathrm { N a O H }$ 溶液。

(2)根据题目所给3个反应,可得出对应关系: $2 N a _ { 2 } S \sim 2 H _ { 2 } S \sim 3 S \sim 3 N a _ { 2 } S O _ { 3 }$ $2 \mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 反应时同时生成 $2 \mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ ,还需要 $1 \mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ ,所以烧瓶C中 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 和 $P _ { 4 2 } \mathrm { S O _ { 3 } }$ 物质的量之比为2:1

${ \mathrm { S O } } _ { 2 }$ 易溶于水,能与 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 溶液、 $\mathrm { \ N a H C O _ { 3 } }$ 溶液反应,但在 $\mathrm { N a H S O 3 }$ 溶液中溶解度较小,所以项正确; $\mathrm { S O _ { 2 } }$ 为70%H $2 . 5 0 _ { 4 }$ 与 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 反应制取,所以为使 $\mathrm { S O _ { 2 } }$ 缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度;反应II固体S反应,所以烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失);蒸发皿和试管可以直接加热,烧杯和锥形瓶加热时需要使用石棉网,故a、d正确。

(4) 加入盐酸, $N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 3 }$ 反应S沉淀,所以静置后取上层清液,滴加 $\mathbb { B } \mathrm { a C l _ { 2 } }$ 溶液,若出现沉淀则说明含有 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 杂质。

判断烧瓶C中 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 和 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 物质的量之比,需要利用题给信息“为提高产题品纯度,应使烧瓶C中 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 恰好完全反应”及题目中三个反应方程式所反映的计量关系,通过综合分析才能做出正确解答。“利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ ,简要说明实验操作、现象和结论”,需要考生利用题给信息“已知 $N a _ { 2 } S _ { 2 } O \cdot$ ·5HO遇酸易分解”,结合 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 4 }$ 和 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S O } } _ { 3 }$ 的性质,兼顾中学化学常见物质的鉴别、实验的基本操作等知识,采用分析综合的方法,才能得出正确结论。

【命题意图】本题要求考生在给定装置、给定操作的情况下,通过描述现象来完成气密性检查的设计方案。不仅考查考生对气密性检查原理的深度理解,还考查考生科学、规范的语言表达能力,本题以物质的制备为主线,设计相应问题,考查考生实验探究能力和实践创新能力。

【选做部分】

✅ 来源:2014年 · 山东 · 2014_省自主命题(山东) · 第 31 题 · 本题已通过全部自动发布校验

同类专题与考点

返回上层