Question

（15分）实验题：

次硫酸氢钠甲醛(NaHSO₂·HCHO·2H₂O)俗称吊白块，不稳定，120℃时会分解，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。以Na₂SO₃、SO₂、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛的实验装置如下图所示：

实验步骤：

步骤1：在三颈烧瓶中加入一定量Na₂SO₃和水，搅拌溶解，缓慢通入SO₂，至溶液pH 约为4，制得NaHSO₃溶液；

步骤2：将装置A中导气管换成橡皮塞。向烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，反应约3h，冷却至室温，抽滤；

步骤3：将滤液真空蒸发浓缩，冷却结晶。

（1）装置B的烧杯中应加入的溶液是_______________________；冷凝管中冷却水从__________(填“a”或“b”)口进水。

（2）A中多孔球泡的作用是____________________________________________________；

（3）写出步骤2中发生反应的化学方程式________________________________________；

（4）步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是是防止温度过高使产物分解，也防止_____________；

（5） 为了测定产品的纯度，准确称取2.0g样品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入过量碘完全反应后(已知I₂不能氧化甲醛，杂质不反应)，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.466g。M(NaHSO₂·HCHO·2H₂O)=154g/mol]

①如何检验沉淀是否洗净_____________________________________________________；

②则所制得的产品的纯度为______________________。

Answer

23.（15分）

（1） 氢氧化钠溶液（2分） a（1分）

（2） 增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率（2分）

（3） NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2 （3分）

（4） 氧气将产物氧化（2分）

（5）①取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已经洗净，若有白色沉淀，则未洗净（2分） ②77%（3分）

【解析】

试题分析:（1）该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛，SO2 作为尾气不能排放到空气中，装置B的作用是吸收SO2 ，所以装置B 的烧杯中应加入的溶液是NaOH溶液，A为三颈烧瓶，冷凝水从下口进水，才有利于冷水在冷凝器中存在，冷凝效果更好；所以冷却水从a口进水。

（2）为了增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率，A中放置了多孔球泡。

（3）该实验是以Na2SO3、SO2、HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛，则步骤2中发生反应的化学方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2。

（4）次硫酸氢钠甲醛具有还原性，在敞口容器中蒸发浓缩，可以被空气中的氧气氧化变质，为了防止温度过高使产物分解，也防止氧气将产物氧化，在真空容器中进行蒸发浓缩。

（5）①因为在操作中加入BaCl2溶液至沉淀完全，所以检验沉淀是否洗净只需检验Cl－是否存在即可，方法是取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若无白色沉淀，说明已经洗净，若有白色沉淀，则未洗净。

②根据题意发生的离子反应为2H2O+HSO2-+2I2 =SO42-+4I－+5H＋，SO42-+Ba2＋=BaSO4↓，得关系式为

NaHSO2•HCHO•2H2O—BaSO4

154       233

x       0.466  列方程解得：x=0.308

则所制得的产品的纯度为（0.308×5）÷2.0×100%=77%。

【考点定位】考查实验制备方案的设计，实验步骤的基本操作，仪器使用方法，化学计算等知识。

【名师点睛】本题考查实验制备方案的设计，实验步骤的操作，仪器使用方法，反应过程中的物质判断等知识，具体分析如下：①未反应的二氧化硫气体是酸性氧化物能和碱溶液反应；根据采用逆流效果好判断进水口；②多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积；③步骤2中锌粉和甲醛溶液、NaHSO3溶液发生氧化还原反应生成次硫酸氢钠甲醛和氢氧化锌沉淀；④次硫酸氢钠甲醛具有强还原性，遇到空气中的氧气易被氧化；⑤根据反应2H2O+HSO2-+2I2 =SO42-+4I－+5H＋，SO42-+Ba2＋=BaSO4↓，得关系式为NaHSO2•HCHO•2H2O—BaSO4，可计算得纯NaHSO2•HCHO•2H2O的质量，再根据纯度计算公式计算。