Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O)在印染、醫藥以及原子能工業中應用廣泛，已知次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性，且在120 ℃以上發生分解。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：在燒瓶中(裝置如圖所示)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，反應約3 h，冷卻至室溫，抽濾。

步驟3：將濾液真空蒸發濃縮，冷卻結晶，抽濾。

(1)儀器B的名稱為__________，裝置A中通入SO2的導管末端是多孔球泡，其作用是：__________________________________________。

(2)裝置C的作用是________________。

(3)①步驟2中，應采用何種加熱方式____________，優點是________________；

②冷凝管中回流的主要物質除H2O外還有__________(填化學式)。

(4)步驟3中不在敞口容器中蒸發濃縮的原因是_____________________________。

(5)請寫出步驟1中制取NaHSO3的化學方程式：_____________________________。

Answer 1

【答案】(球形)冷凝管 增大接觸面積使SO2充分反應 吸收二氧化硫并防止倒吸 水浴加熱 均勻受熱、容易控制溫度 HCHO 防止產物被空氣氧化 Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3

【解析】

(1)裝置A中通入SO2的導管末端是多孔球泡，可增大二氧化硫氣體和Na2SO3液體的接觸面積；

(2)裝置C是尾氣吸收裝置，結合二氧化硫易溶于水分析解答；

(3)次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O) 在120 ℃以上發生分解；HCHO易揮發據此分析解答；

(4)根據化合價分析次硫酸氫鈉甲醛具有的性質，結合次硫酸氫鈉甲醛的性質分析判斷；

(5)步驟1中Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH約為4，制得NaHSO3溶液，據此書寫反應的化學方程式。

(1)根據裝置圖，儀器B為(球形)冷凝管，裝置A中通入SO2的導管末端是多孔球泡，可增大二氧化硫氣體和Na2SO3液體的接觸面積，加快反應速度，故答案為：(球形)冷凝管；增大接觸面積使SO2充分反應，加快反應速度；

(2)裝置C是尾氣吸收裝置，倒置的漏斗可以防倒吸，所以裝置C的作用是吸收未反應的二氧化硫，防止污染空氣并阻止空氣進入裝置A，故答案為：吸收二氧化硫并防止倒吸；

(3)①次硫酸氫鈉甲醛(NaHSO2·HCHO·2H2O) 在120 ℃以上發生分解，根據分解溫度應選擇水浴加熱，而且水浴加熱均勻，容易控制溫度，故答案為：水浴加熱；均勻受熱、容易控制溫度；

②HCHO易揮發，在80°C-90°C條件下會大量揮發，加冷凝管可以使HCHO冷凝回流提高HCHO的利用率，故答案為：HCHO；

(4)次硫酸氫鈉甲醛具有還原性，在敞口容器中蒸發濃縮，次硫酸氫鈉甲醛可以被空氣中的氧氣氧化變質，故答案為：防止產物被空氣氧化；

(5)步驟1中Na2SO3和水，攪拌溶解，緩慢通入SO2，至溶液pH約為4，制得NaHSO3溶液，反應的化學方程式為Na2SO3＋SO2＋H2O===2 NaHSO3，故答案為：Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3。