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某学生兴趣小组模拟工业制取无水Na2SO3的过程如下:
已知:① 反应Ⅰ在三颈烧瓶中发生,装置如图1所示(固定及加热类仪器省略);
② H2SO3、HSO、SO在水溶液中的物质的量分数随pH的分布如图2;
③ Na2SO3·7H2O 和Na2SO3的溶解度曲线如图3。
(1) 为提高Na2SO3产率,反应Ⅰ应控制pH在________左右。
(2) 反应Ⅱ所得滤液的主要成分是________和Na2SO3。
(3) 将*作Ⅰ后所得的Na2SO3溶液__________________________________(填*作),过滤出的固体用无水乙醇洗涤、在真空干燥箱中采用150 ℃干燥,得无水Na2SO3固体。
(4) 可以用KIO3测定产品中无水Na2SO3的纯度:称取0.126 0 g样品于锥形瓶中,用蒸馏水溶解,并加入淀粉作指示剂,滴加**KIO3溶液(a mol·L-1)至Na2SO3恰好完全氧化成Na2SO4,发生反应3Na2SO3+KIO3===3Na2SO4+KI,消耗KIO3溶液体积为b mL。通过计算确定样品中Na2SO3的质量分数(写出计算过程)。
(5) 滴加**KIO3溶液时,剧烈震荡锥形瓶或者滴加时间过长都会造成所测Na2SO3纯度偏低,原因是__________________。
【回答】
(1) 9.5(9.4~10之间的值均可给分)(1分)
(2) NH4Cl(1分)
(3) 加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于34℃条件下趁热过滤(2分)
(4) 消耗KIO3的物质的量为a×10-3 L×b mol·L-1=ab×10-3 mol
由题给反应可得关系式:3 Na2SO3~KIO3
可知n(Na2SO3)=3n(KIO3)=3ab×10-3 mol
则成品中Na2SO3的质量分数为×100%=3ab×100%(4分)
(5) 空气中氧气将Na2SO3氧化(2分)
知识点:电离平衡 水解平衡
题型:实验,探究题
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