Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O) 俗名“大蘇打”。易溶于水，難溶于乙醇，沸點(diǎn)為100℃，酸性或加熱條件下易分解。某實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應(yīng)裝置及所需試劑如圖：

回答下列問(wèn)題：

（1）裝置A可用于觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇_____________(填序號(hào))。若裝置堵塞使氣流不暢，則A中的現(xiàn)象為_______________________________。

a.蒸餾水 b.飽和Na2SO3溶液 c.飽和NaHSO3溶液 d.飽和NaHCO3溶液

（2）尾氣處理可以選擇以下裝置中的________(填序號(hào))。

（3）反應(yīng)過(guò)程中若pH值小于7則會(huì)降低產(chǎn)率，請(qǐng)用離子方程式解釋原因：_________________________。

（4）請(qǐng)寫(xiě)出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________________________。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，取C中混合物趁熱過(guò)濾，取濾液于蒸發(fā)皿中， ______________，抽濾，洗滌，低溫下干燥得產(chǎn)品。洗滌時(shí)要盡量減少產(chǎn)品的損失，其具體操作是_________________________。

（6）為檢驗(yàn)制得的產(chǎn)品的純度，該實(shí)驗(yàn)小組稱取4g 的產(chǎn)品配制成250mL 硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標(biāo)定該溶液的濃度：在錐形瓶中加入20mL 0.0lmol·L-1KIO3溶液，并加入過(guò)量的KI并酸化，發(fā)生下列反應(yīng)：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，再加入幾滴淀粉溶液，立即用所配的Na2S2O3溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	1	2	3
Na2S2O3溶液體積(mL)	19.98	20.02	21.2

當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>Na2S2O3溶液時(shí)，溶液___________，且半分鐘內(nèi)不變化，則達(dá)到終點(diǎn)。計(jì)算該產(chǎn)品的純度是____________________________。

Answer 1

【答案】 c 長(zhǎng)頸漏斗液面上升 ab S2O32-+2H+= S↓+H2O+SO2↑ 2Na2S+Na2CO3+4SO23 Na2S2O3+CO2 水浴加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶 用乙醇浸沒(méi)過(guò)濾器中的晶體，自然流干后重復(fù)2~3 次 藍(lán)色褪去 93%

【解析】（1）裝置A可用于觀察SO2的生成速率，由于二氧化硫易溶于水、不溶于飽和NaHSO3溶液，所以，其中的液體最好選擇飽和NaHSO3溶液，選c。若裝置堵塞使氣流不暢，則可觀察到A中的現(xiàn)象為：長(zhǎng)頸漏斗液面上升。

（2）尾氣處理可以選擇以下裝置中的ab，它們可以防止倒吸，另外兩個(gè)不能。

（3）反應(yīng)過(guò)程中若pH值小于7則會(huì)降低產(chǎn)率，因?yàn)榇筇K打在酸性或加熱條件下易分解，其離子方程式為：S2O32-+2H+= S↓+H2O+SO2↑。

（4）裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na2S+Na2CO3+4SO23 Na2S2O3+CO2。

（5）反應(yīng)結(jié)束后，取C中混合物趁熱過(guò)濾，取濾液于蒸發(fā)皿中， 水浴加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，抽濾，洗滌，低溫下干燥得產(chǎn)品。洗滌時(shí)要盡量減少產(chǎn)品的損失，由題意知，大蘇打易溶于水，難溶于乙醇，故其具體操作是：用乙醇浸沒(méi)過(guò)濾器中的晶體，自然流干后重復(fù)2~3 次。

（6）為檢驗(yàn)制得的產(chǎn)品的純度，該實(shí)驗(yàn)小組稱取4g 的產(chǎn)品配制成250mL 硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標(biāo)定該溶液的濃度：在錐形瓶中加入20mL 0.0lmol·L-1KIO3溶液，并加入過(guò)量的KI并酸化，發(fā)生下列反應(yīng)：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，再加入幾滴淀粉溶液，立即用所配的Na2S2O3溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=2I-+ S4O62-。由題中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)誤差較大，應(yīng)舍去不用，求出另外兩次的平衡值為20.00mL。由關(guān)系式IO3- ~ 3I2 ~ 6S2O32-可知，n(S2O32-)=6n(IO3-)=6200.0lmol·L-1=1.2mol。

當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>Na2S2O3溶液時(shí)，溶液藍(lán)色褪去，且半分鐘內(nèi)不變化，則達(dá)到終點(diǎn)。該產(chǎn)品的純度是93%。