Question

10．Na₂S₂O₃可以用作氰化物的解毒劑，工業(yè)上常用硫化堿法制備Na₂S₂O₃，反應(yīng)原理為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂3Na₂S₂O₃+CO₂，某研究小組在實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)原理制備Na₂S₂O₃，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1：
Ⅰ．實(shí)驗(yàn)步驟：
（1）檢查裝置氣密性，按如圖示加入試劑．儀器a的名稱是分液漏斗；
（2）先向C中燒瓶加入Na₂S和Na₂CO₃混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H₂SO₄．
（3）待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)．過(guò)濾C中混合物，濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶（填寫(xiě)操作名稱）、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品．
Ⅱ．[探究與反思]
（1）裝置D的作用是檢驗(yàn)裝置C中SO₂的吸收效率，則D中試劑是品紅或溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D中溶液顏色很快褪去．
（2）實(shí)驗(yàn)制得的Na₂S₂O₃•5H₂O樣品中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等雜質(zhì)．利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na₂SO₄，簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作，現(xiàn)象和結(jié)論：取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液（或過(guò)濾，取濾液），滴加BaCl₂溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na₂SO₄雜質(zhì)．
已知Na₂S₂O₃•5H₂O遇酸易分解：S₂O₃²?+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O
供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液
（3）為減少裝置A中生成的Na₂SO₄的量，在不改變?cè)�有裝置的基礎(chǔ)上對(duì)原有實(shí)驗(yàn)步驟（2）進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．
Ⅲ．測(cè)定產(chǎn)品純度
準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0mol•L^-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．
反應(yīng)原理為2S₂O₃²?+I₂═S₄O₆²?+2I-
（1）滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化：溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色．
（2）滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖2，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為18.10mL．產(chǎn)品的純度為（設(shè)Na₂S₂O₃•5H₂O相對(duì)分子質(zhì)量為M）$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）根據(jù)裝置可知儀器a的名稱；
（3）根據(jù)從Na₂S₂O₃溶液中將Na₂S₂O₃結(jié)晶析出的操作分析；
Ⅱ．（1）檢驗(yàn)裝置C中SO₂的吸收效率的高低影響著D裝置中SO₂的量，檢驗(yàn)SO₂可以用品紅或溴水或KMnO₄溶液，SO₂吸收效率低時(shí)，D裝置中SO₂量就多，據(jù)此判斷；
（2）檢驗(yàn)硫酸根離子可以在酸性溶液中加鋇離子，看是否有沉淀出現(xiàn)；
（3）根據(jù)亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉分析；
Ⅲ．（1）Na₂S₂O₃反應(yīng)完畢，加入最后一滴碘的標(biāo)準(zhǔn)液遇淀粉變藍(lán)色；
（2）起始、終點(diǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)之差消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積；根據(jù)方程式計(jì)算Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算其質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算產(chǎn)品的純度．

解答 Ⅰ．（1）根據(jù)裝置可知儀器a的名稱為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（3）過(guò)濾C中混合物，濾液Na₂S₂O₃溶液，將Na₂S₂O₃溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥，得到a₂S₂O₃晶體，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
Ⅱ．（1）檢驗(yàn)裝置C中SO₂的吸收效率的高低影響著D裝置中SO₂的量，檢驗(yàn)SO₂可以用品紅或溴水或KMnO₄溶液，SO₂吸收效率低時(shí)，D裝置中SO₂量就多，所以D中的試劑為品紅或溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是D中溶液顏色很快褪去，
故答案為：品紅或溴水或KMnO₄溶液；顏色很快褪去；
（2）檢驗(yàn)硫酸根離子可以在酸性溶液中加鋇離子，其操作為取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液（或過(guò)濾，取濾液），滴加BaCl₂溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na₂SO₄雜質(zhì)，
故答案為：取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液（或過(guò)濾，取濾液），滴加BaCl₂溶液，若出現(xiàn)沉淀則說(shuō)明含有Na₂SO₄雜質(zhì)；
（3）因?yàn)閬喠蛩徕c易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，
故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；
Ⅲ．（1）Na₂S₂O₃反應(yīng)完畢，加入最后一滴碘的標(biāo)準(zhǔn)液遇淀粉變藍(lán)色，滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化是：溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，
故答案為：溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色；
（2）由圖可知，開(kāi)始液面讀數(shù)為0.00mL，滴定終點(diǎn)液面讀數(shù)為18.10mL，則消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為18.10mL，由2S₂O₃^2-+I₂=S₂O₃^2-+2I^-可知n（Na₂S₂O₃）=2n（I₂）=2×18.10×10^-3L×0.1mol/L=）=3.62×10^-3mol，故樣品的純度為$\frac{3.62×10{\;}^{-3}mol×Mg/mol}{Wg}$×100%=$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%，
故答案為：18.10；$\frac{3.62×10{\;}^{-3}M}{W}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)制備方案、物質(zhì)含量的測(cè)定，明確原理是解題關(guān)鍵，注意對(duì)題目信息的提取應(yīng)用，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．