Question

（2010?西城區(qū)二模）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可由亞硫酸鈉和硫粉通過(guò)化合反應(yīng)制得．已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在．
（1）某研究小組設(shè)計(jì)了制備Na₂S₂O₃?5H₂O的裝置和部分操作步驟如下．
Ⅰ．打開K₁，關(guān)閉K₂，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱．
Ⅱ．C中的混合液被氣流攪動(dòng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，硫粉的量逐漸減少．當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)，停止加熱．
Ⅲ．過(guò)濾C中的混合液．
Ⅳ．將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、烘干，得到產(chǎn)品．
①Ⅰ中，圓底燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是

Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O

．
②Ⅱ中，“當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)”的原因是

Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在

．
“停止C中的反應(yīng)”的操作是

打開K₂，關(guān)閉K₁

．
③Ⅲ中，“過(guò)濾”用到的玻璃儀器是（填儀器名稱）

漏斗、玻璃棒、燒杯

．
④裝置B中盛放的試劑是（填化學(xué)式）

NaOH

溶液，其作用是

在C中的反應(yīng)停止后，吸收A中產(chǎn)生的多余SO₂，防止空氣污染

．
（2）依據(jù)反應(yīng)2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，可用I₂的標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定產(chǎn)品的純度．取5.5g 產(chǎn)品，配制成100mL溶液．取10mL溶液，以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I₂的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示．

編   號(hào)	1	2	3	4
溶液的體積/mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是

加入最后一滴I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變藍(lán)，且半分鐘內(nèi)顏色不改變

．
②Na₂S₂O₃?5H₂O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù)）

90.2%

．（Na₂S₂O₃?5H₂O的式量為248）

Answer 1

分析：（1）①銅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和二氧化硫氣體；
②根據(jù)題目Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在的信息判斷；
③根據(jù)過(guò)濾操作所需儀器判斷；
④二氧化硫不能排放到空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置；
（2）①達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，且半分鐘不改變；
②根據(jù)反應(yīng)的關(guān)系式計(jì)算．

解答：解：（1）①濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，在加熱的條件下能氧化單質(zhì)銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
②生成的SO₂和碳酸鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和CO₂，由于Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在，所以C中碳酸鈉的作用是起反應(yīng)物作用及提供堿性環(huán)境，“停止C中的反應(yīng)”的操作是打開K₂，關(guān)閉K₁，
故答案為：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在；打開K₂，關(guān)閉K₁；
③過(guò)濾時(shí)的主要玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒、燒杯；
④SO₂是大氣污染物，需要尾氣處理，則裝置B中盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，用來(lái)吸收SO₂，防止污染環(huán)境，
故答案為：NaOH；在C中的反應(yīng)停止后，吸收A中產(chǎn)生的多余SO₂，防止空氣污染；
（2）①由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，則滴定時(shí)，達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液變藍(lán)，且半分鐘不改變，
故答案為：加入最后一滴I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變藍(lán)，且半分鐘內(nèi)顏色不改變；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)中消耗I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，舍去，則實(shí)際消耗I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值是

19.99+19.98+20.03

3

mL=20.0mL，則根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，Na₂S₂O₃?5H₂O的物質(zhì)的量是0.050mol/L×0.0200L×2×10=0.02mol，所以Na₂S₂O₃?5H₂O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

0.02mol×248g/mol

5.5g

×100%=90.2%，
故答案為：90.2%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查物質(zhì)的含量的測(cè)定、銅與濃硫酸的反應(yīng)，氣體的制備等知識(shí)，是高考中的常見(jiàn)考點(diǎn)和題型，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．該題主要是以常見(jiàn)儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力以及評(píng)價(jià)能力．