Question

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图：

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

（1） 氢氧化钠溶液 a （2） 增大气体与溶液的接触面积，加快气体的吸收速率（3） NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2 （4） 氧气将产物氧化 （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 ②77%

【解析】

试题分析：（1）实验中未参与反应的二氧化硫气体会通过导气管进入B装置，可以用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫乙防止污染空气，根据采用逆流冷却效果好可知进水口为a；（2）多孔球泡可以增大气体与液体的接触面积，加快气体的吸收速率；（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，反应方程式为NaHSO3+HCHO+Zn+H2O=NaHSO2•HCHO+Zn(OH)2；

（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，所以步骤3中在真空容器中蒸发浓缩的原因是防止温度过高使产物分解，也防止氧气将产物氧化；（5）①检验沉淀是否洗净的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根据反应NaHSO2•HCHO•2H2O+2I2=NaHSO4+HI+HCHO和NaHSO4+BaCl2=BaSO4↓+HCl+NaCl得关系式NaHSO2•HCHO•2H2O～BaCl2，硫酸钡的质量为0.466g，其物质的量为0.002mol，所以样品中纯NaHSO2•HCHO•2H2O的质量为0.002mol×100/20×154g/mol=1.54g，所以纯度=次硫酸氢钠甲醛/样品的质量×100%=1.54g/2g×100%=77%。

考点：考查实验制备方案的设计，涉及实验步骤的操作、仪器使用方法、反应过程中的物质判断。