Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)俗稱吊白塊，不穩(wěn)定，120℃時會分解。在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應用。以Na2SO3、SO2、HCHO和鋅粉為原料制備次硫酸氫鈉甲醛的實驗步驟如下：

步驟1：在三頸燒瓶中加入一定量Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH 約為4，制得NaHSO3溶液。

步驟2：將裝置A 中導氣管換成橡皮塞。向燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量甲醛溶液，在80～90℃下，攪拌(防止生成沉淀覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行)，反應約3h，冷卻至室溫，抽濾；

步驟3：將濾液真空蒸發(fā)濃縮，冷卻結晶。

⑴裝置B 的燒杯中應加入的溶液是__________________________________________。

⑵A中多孔球泡的作用是_______________________________________________。

⑶冷凝管中回流的主要物質除H2O 外還有__________________________(填化學式)。

⑷寫出步驟2中發(fā)生反應的化學方程式____________________________。

⑸步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是__________________________________。

⑹①抽濾時使用如下裝置，其中a和b的名稱分別__________、 __________。中途停止抽濾時應 ___________________________以防倒吸。

②如果抽濾的溶液具有強氧化性時，可采取_________________________________的措施

⑺為了測定產(chǎn)品的純度，準確稱取2.000g樣品，完全溶于水配成100mL溶液，取20.00mL所配溶液，加入過量碘完全反應后(已知I2不能氧化甲醛，雜質不反應)，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.466g，則所制得的產(chǎn)品的純度為____。

Answer 1

【答案】NaOH溶液 增大氣體與溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率 HCHO NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+Zn（OH）2 防止溫度過高產(chǎn)物分解，也防止氧氣將產(chǎn)物氧化 布氏漏斗 吸濾瓶 慢慢打開活塞K，然后關閉水龍頭 用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纖維代替濾紙 77.0%

【解析】

由題意可知，裝置A用于制備次硫酸氫鈉甲醛，制備時三頸燒瓶中Na2SO3溶液先和SO2反應制得NaHSO3溶液，再在80～90℃水浴加熱條件下，NaHSO3溶液與過量的鋅粉和甲醛溶液反應生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀，裝置B中氫氧化鈉溶液用于吸收未反應的二氧化硫等氣體，防止污染環(huán)境。

（1）裝置B的作用是用氫氧化鈉溶液吸收未反應的二氧化硫等氣體，防止污染環(huán)境，故答案為：NaOH溶液；

（2）多孔球泡可以增大SO2氣體與Na2SO3溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率，有利于NaHSO3溶液的生成，故答案為：增大氣體與溶液的接觸面積，加快氣體的吸收速率；

（3）甲醛具有揮發(fā)性，在80～90℃溫度下會大量揮發(fā)，使用冷凝管可以使甲醛冷凝回流，提高甲醛的利用率，則冷凝管中回流的主要物質是H2O和HCHO，故答案為：HCHO；

（4）步驟2中鋅粉和甲醛溶液、NaHSO3溶液發(fā)生氧化還原反應生成次硫酸氫鈉甲醛和氫氧化鋅沉淀，反應方程式為NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+Zn（OH）2，故答案為：NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2HCHO+Zn（OH）2；

（5）次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性，遇到空氣中的氧氣易被氧化，次硫酸氫鈉甲醛不穩(wěn)定，受熱易分解，所以步驟3中在真空容器中蒸發(fā)濃縮的原因是防止溫度過高使產(chǎn)物分解，也防止氧氣將產(chǎn)物氧化，故答案為：防止溫度過高使產(chǎn)物分解，也防止氧氣將產(chǎn)物氧化；

（6）①抽濾的優(yōu)點是加快過濾速度、得到較干燥的沉淀，抽濾裝置是由抽濾泵和抽濾瓶組成，抽濾瓶是由a布氏漏斗和b吸濾瓶組成，當抽濾完畢或中途停止抽濾時應慢慢打開活塞K，平衡氣壓，然后關閉水龍頭以防倒吸，故答案為：布氏漏斗；吸濾瓶；慢慢打開活塞K，然后關閉水龍頭；

②當抽濾的溶液具有強酸性時，為防止濾紙被腐蝕，要用玻璃纖維代替濾紙或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗，故答案為：用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗或玻璃纖維代替濾紙；

（7）由化學方程式NaHSO2HCHO2H2O+2I2=NaHSO4+4HI+HCHO和NaHSO4+BaCl2=BaSO4↓

+HCl+NaCl可得關系式：NaHSO2HCHO2H2O～BaSO4，硫酸鋇的質量為0.466g，其物質的量為0.002mol，所以樣品中純NaHSO2HCHO2H2O的質量為0.002mol×50×154g/mol=1.54g，所以純度=×100%=77.0%，故答案為：77.0%。