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【题目】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步骤如下:

步骤1:在三颈烧瓶中加入一定量Na2S03和水,搅拌溶解,缓慢通入SO2,至溶液pH约为4,制得NaHS03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)冷凝管中回流的主要物质除H20外还有____(填化学式)。

(4)步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是____

(5)为测定产品的纯度,准确称取2.Og样品,完全溶于水配成l00mL溶液,取20.00mL所配溶液,加过量碘完全反应后(己知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,产品的纯度为____

【答案】NaOH溶液a增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率HCHO防止温度过高使产物分解,也防止氧气将产物氧化77%

【解析】

1)该实验是以Na2SO3SO2HCHO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;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)多孔球泡的表面积大,因此A中放置了多孔球泡的目的是为了增大气体与溶液的接触面积,加快气体的吸收速率。

3HCHO具有挥发性,在80℃~90℃条件下会大量挥发,加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率,即冷凝管中回流的主要物质除H20外还有HCHO

4)次硫酸氢钠甲醛具有还原性,在敞口容器中蒸发浓缩,可被空气中的氧气氧化变质,因此步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是为了防止温度过高使产物分解,同时也防止氧气将产物氧化。

6)根据题意发生的离子反应为2H2O+HSO2-+2I2SO42-+4I+5HSO42-+Ba2BaSO4↓,因此得关系式为

NaHSO2HCHO2H2O~~BaSO4

154 233

x 0.466g

解得x0.308g

则所得产品的纯度为77%。

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