Question

(15分)过硫酸钠( Na₂S₂O₈)是一种重要化工原料。某研究小组进行如下实验

实验一  过硫酸钠的制取

采用下图装置制取Na₂S₂O₈。

装置I中:主反应:(NH₄)₂S₂O₈ +2NaOHNa₂S₂O₈+2NH₃↑+2H₂o

副反应:①2NH₃+3Na₂S₂O₈十6NaOH===6Na₂SO₄ +6H₂o十N₂

②3Na₂S₂O₈ +3H₂O+3Na₂SO₄+3H₂SO₄ +O₃ ↑

（1）装置Ⅱ的作用是             。

（2）装置I还需补充的实验仪器或装置有_      (填序号)。

a．温度计        b．酒精灯       c．水浴        d．洗气瓶

（3）装置I发生反应的同时需要持续通入氮气的目的是         

实验二过硫酸钠的性质实验

（4）为研究Na₂S₂O₈溶解度随温度变化情况，实验过程需要测定的数据是               。

（5）Na₂S₂O₈溶液与铜反应时先慢后快，除反应放热这一因素外，有人认为还有一种可能是反应生成的Cu²⁺对后续反应起催化作用，能检验该说法是否正确的实验方案为          。

实验三过硫酸钠的应用研究

（6）为检验用Na₂S₂O₈溶液吸收NO的可行性，某同学设计下图所示实验(已知NO不溶于NaOH溶液)。实验步骤如下:

i.检查装置气密性，并按下图加人试剂;

ii.打开a和d，通人足量N₂，关闭d;

iii．往装置中通人适量NO，关闭a;

iv．．．．．

①步骤iv中，对分液漏斗的操作是          _。

②能证明该方案可行的实验现象是          _。

Answer

（1）吸收氨气

（2）a、b、c

（3）将三颈瓶中产生的NH3 及时排出，减少副反应①的发生

（4）溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积

（5）取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察

（6）①依次打开c、b（加入适量Na2S2O3溶液后）关闭b

②加入Na2S2O8溶液后量气管液面下降

【解析】

试题分析：（1）该装置中生成Na2S2O8的同时有NH3生成，氨气极易溶于水，必须有防倒吸装置，所以装置Ⅱ的作用是吸收氨气

（2）该反应的主反应需要55℃的温度，副反应发生时温度为90℃，所以必须控制温度，采用水浴加热，还需要温度计测定温度，酒精灯加热，选abc。

（3）NH3 的存在会导致副反应的发生，为了将三颈瓶中产生的NH3 及时排出，减少副反应①的发生，需要持续不断的通入氮气。

（4）要想测定溶解度需要知道溶质的质量和溶剂的质量，研究温度对溶解度的影响，需要测定溶液的温度，综合考虑，研究Na2S2O8溶解度随温度变化情况，实验过程需要测定的数据溶液的温度、溶质的质量、水的质量或体积。

（5）取等量铜粉，分别加入少量等体积的硫酸铜溶液和水，再加入等量过硫酸钠溶液，观察现象，若加入硫酸铜溶液的反应快，说明Cu2＋起了催化作用，反之，Cu2＋不起作用。

（6）①步骤iv是从分液漏斗中加入过硫酸钠溶液，为了使液体顺利流下，需要保持内外气压相等，所以依次打开c、b，加入适量Na2S2O3溶液后关闭b②如果NO被吸收，会导致三颈瓶内气压降低，量气管液面下降，所以能证明该方案可行的实验现象是加入Na2S2O8溶液后量气管液面下降。

考点：考查物质制备及性质实验的操作。