Question

18．次硫酸氫鈉甲醛（NaHSO₂•HCHO•2H₂O） 俗稱吊白塊，在印染、醫藥以及原子能工業中應用廣泛．實驗室以Na₂SO₃、SO₂、HCHO和鋅粉為原料，通過以下反應制得：SO₂+Na₂SO₃+H₂O=2NaHSO₃
NaHSO₃+Zn+HCHO+3H₂O=NaHSO₂•HCHO•2H₂O+Zn（OH）₂↓
已知：次硫酸氫鈉甲醛易溶于水，微溶于乙醇，具有強還原性，且在120℃以上發生分解；
實驗步驟如下：
步驟1：在三頸燒瓶中加入一定量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．向三頸燒瓶中加入稍過量的鋅粉和一定量37%甲醛溶液，在80℃～90℃下，反應約3h．趁熱過濾，溫水洗滌．
步驟3：
①將濾液真空蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾；
②往濾液中加入適量乙醇，析出晶體，過濾；
③合并濾渣，乙醇洗滌，干燥得到產品．
請回答下列問題：
（1）儀器C的名稱冷凝管．
（2）裝置A中多孔球泡的作用是增大二氧化硫氣體和Na₂SO₃液體的接觸面積，加快反應速度，裝置B 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．
（3）①步驟2中，反應生成的Zn（OH）₂ 會覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行，防止該現象發生的措施是攪拌；
②步驟2中，應采用何種加熱方式水浴加熱；
③趁熱過濾的目的是除去多余的鋅粉和生成的氫氧化鋅，防止硫酸氫鈉甲醛冷卻結晶，造成損失．
（4）步驟3的①中不在敞口容器中蒸發濃縮的原因是防止產物被空氣氧化；
步驟3的②中加入乙醇，有晶體析出的原因是加入乙醇降低了次硫酸氫鈉甲醛的溶解度，從而析出晶體．

Answer 1

分析 （1）根據裝置圖可知儀器名稱；
（2）多孔球泡可增大氣體和液體的接觸面積；裝置B 是尾氣吸收裝置，倒置的漏斗可以防倒吸；
（3）①攪拌可以防止Zn（OH）₂ 覆蓋在鋅粉表面；
②根據次硫酸氫鈉甲醛的分解溫度應選擇水浴加熱，水浴加熱均勻，且容易控制；
③過濾的目的是除去鋅粉和生成的氫氧化鋅，同時要防止次硫酸氫鈉甲醛從溶液中析出；
（4）次硫酸氫鈉甲醛具有強還原性，遇到空氣中的氧氣易被氧化；次硫酸氫鈉甲醛易溶于水，微溶于乙醇，加入乙醇可以降低次硫酸氫鈉甲醛溶解度．

解答 解：（1）根據裝置圖可知儀器C的名稱為冷凝管，
故答案為：冷凝管；
（2）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，裝置B 是尾氣吸收裝置，倒置的漏斗可以防倒吸，所以裝置B 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：增大二氧化硫氣體和Na₂SO₃液體的接觸面積，加快反應速度；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；
（3）①防止Zn（OH）₂ 覆蓋在鋅粉表面阻止反應進行，可以通過攪拌的方法，
故答案為：攪拌；
②根據次硫酸氫鈉甲醛的分解溫度應選擇水浴加熱，水浴加熱均勻，且容易控制，
故答案為：水浴加熱；
③過濾的目的是除去鋅粉和生成的氫氧化鋅，同時要防止次硫酸氫鈉甲醛從溶液中析出，所以要趁熱過濾，
故答案為：除去多余的鋅粉和生成的氫氧化鋅，防止硫酸氫鈉甲醛冷卻結晶，造成損失；
（4）次硫酸氫鈉甲醛具有還原性，在敞口容器中蒸發濃縮，可以被空氣中的氧氣氧化變質，次硫酸氫鈉甲醛易溶于水，微溶于乙醇，加入乙醇可以降低次硫酸氫鈉甲醛溶解度，所以步驟3的②中加入乙醇，有晶體析出的原因是加入乙醇降低了次硫酸氫鈉甲醛的溶解度，從而析出晶體，
故答案為：防止產物被空氣氧化；加入乙醇降低了次硫酸氫鈉甲醛的溶解度，從而析出晶體．

點評 本題考查了實驗制備方案的設計，實驗步驟的操作，儀器使用方法，反應過程中的物質判斷，題目難度中等．