Question

11．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱海波，可用于紙漿漂白作脫氯劑等．實(shí)驗(yàn)室通過如下反應(yīng)制�。�2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂．
（1）用圖示裝置制取Na₂S₂O₃，其中NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染環(huán)境．
（2）檢驗(yàn)亞硫酸鈉是否氧化變質(zhì)的方法是取少量樣品溶于水，先加入過量稀鹽酸，再滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，說明樣品已經(jīng)變質(zhì)，反之則未變質(zhì)．
（3）為測(cè)定某亞硫酸鈉樣品純度，準(zhǔn)確稱取0.2500g Na₂SO₃樣品于錐形瓶中，并加入40.00mL 0.05000mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液，過量的碘用0.02000mol•L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL（雜質(zhì)與碘不反應(yīng)）．反應(yīng)方程式為：
Na₂SO₃+I₂+H₂O=2HI+Na₂SO₄
2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆
①滴定過程中應(yīng)選擇淀粉溶液作指示劑．
②計(jì)算樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（要有計(jì)算過程）

Answer 1

分析 蒸餾燒瓶中亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體，通入三頸瓶中發(fā)生反應(yīng)2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂．制取Na₂S₂O₃，NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染環(huán)境，
（1）反應(yīng)過程中剩余有的二氧化硫是有毒的污染性氣體，不能排放到空氣中，用氫氧化鈉溶液吸收；
（2）加入鹽酸，Na₂S₂O₃反應(yīng)生成S沉淀，靜置后取上層清液，滴加BaCl₂溶液，檢驗(yàn)溶液中是否含有硫酸根離子；
（3）①碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色，可以指示反應(yīng)的終點(diǎn)；
②由方程式可知：I₂～2Na₂S₂O₃與Na₂SO₃反應(yīng)后剩余碘的物質(zhì)的量：
n（I₂）=0.5n（Na₂S₂O₃）=0.5×0.02 mol/L×20.00mL=2×10^-4 mol，
則與Na₂SO₃反應(yīng)的碘的物質(zhì)的量：
n（I₂）=0.05 mol/L×40.00mL-2×10^-4 mol=1.8×10^-3 mol，
由方程式可知：Na₂SO₃～I(xiàn)₂計(jì)算亞硫酸鈉物質(zhì)的量得到樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）用圖示裝置制取Na₂S₂O₃，反應(yīng)過程中剩余有的二氧化硫是有毒的污染性氣體，不能排放到空氣中，其中NaOH溶液的作用是：吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染環(huán)境，
故答案為：吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染環(huán)境；
（2）檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na₂SO₄的實(shí)驗(yàn)方案為：取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸、靜置、取上層清液滴加BaCl₂溶液，若出現(xiàn)沉淀則說明樣品已經(jīng)變質(zhì)，反之則未變質(zhì)，
故答案為：取少量樣品溶于水，先加入過量稀鹽酸，再滴加BaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，說明樣品已經(jīng)變質(zhì)，反之則未變質(zhì)；
（3）①準(zhǔn)確稱取0.2500g Na₂SO₃樣品于錐形瓶中，并加入40.00mL 0.05000mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)碘溶液，過量的碘用0.02000mol•L^-1Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，依據(jù)碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色可知應(yīng)選擇淀粉溶液作指示劑，滴定到終點(diǎn)溶液藍(lán)色褪去，
故答案為：淀粉溶液；
②由方程式可知：I₂～2Na₂S₂O₃與Na₂SO₃反應(yīng)后剩余碘的物質(zhì)的量：
n（I₂）=0.5n（Na₂S₂O₃）=0.5×0.02 mol/L×20.00mL=2×10^-4 mol，
則與Na₂SO₃反應(yīng)的碘的物質(zhì)的量：
n（I₂）=0.05 mol/L×40.00mL-2×10^-4 mol=1.8×10^-3 mol，
由方程式可知：Na₂SO₃～I(xiàn)₂
n（Na₂SO₃）=n（I₂）=1.8×10^-3 mol，
w（Na₂SO₃）=1.8×10^-3 mol×126 g•mol^-1/0.25 g=90.72%，
答：樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)90.72%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案方案，涉及對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、離子檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，側(cè)重實(shí)驗(yàn)分析能力及知識(shí)綜合應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．