Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O3）是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在酸性條件下易分解，在空氣中易被氧化。某化學興趣小組通過如圖裝置（省略夾持裝置）制備Na2S2O3。

（1）實驗開始的步驟，組裝好儀器，____________，按圖示加入試劑，關(guān)閉K1打開K2，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。

（2）C中的燒瓶發(fā)生如下反應：2Na2S+ Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，反應開始后，C中先有渾濁產(chǎn)生，后又變澄清，此渾濁物是________；為了保證Na2S2O3的產(chǎn)量，實驗中通入C的SO2不能過量，用離子方程式表示其原因_________。

（3）該實驗制得的產(chǎn)品中含有NaSO4雜質(zhì)，為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗開始的步驟進行了改進，改進后的操作是__________。

（4）B裝置可以起到安全瓶，防止倒吸的作用，另外在實驗結(jié)束后拆除裝置時還可以防止污染空氣，具體操作方法是____________。

（5）制取Na2S2O3的另一種方法是直接將硫粉和亞硫酸鈉，數(shù)混合共熱制取。為探究制取硫代硫酸鈉最佳條件，設計如下對比實驗（每次實驗時亞硫酸鈉質(zhì)量均為63g，反應時間為30min）：

實驗序號	溶液pH	亞硫酸鈉與水的質(zhì)量比	反應溫度	硫粉質(zhì)量	亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率
1	10	1.5：1	100℃	18	80.7%
2	10	1.1:1	100℃	18	94.6%

①實驗1、2的目的是探究_________對亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率的影響；

②若要完成上表中列出的各項條件對亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率的影響探究，除實驗1、2外，至少還需進行____次對比實驗；

③實驗表明:亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率不受硫粉質(zhì)量多少的影響.原因為___________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置氣密性 硫 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3溶液 在a處連接盛NaOH溶液的注射器，再關(guān)閉K2打開K1 亞硫酸鈉濃度 3 硫為固體，不影響偏高的移動

【解析】(1)組裝好儀器后需要檢驗裝置氣密性，再按圖示加入試劑；

(2)因SO2的水溶液顯酸性且有弱氧化性，在酸性條件下，S2-能被SO2氧化為S，則反應開始后，C中先有渾濁產(chǎn)生，此渾濁物是硫；Na2S2O3在酸性條件下不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)化為S和SO2，故實驗中通入C的SO2不能過量，否則易發(fā)生的反應離子方程式為S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

(3)因Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化為NaSO4，為減小雜質(zhì)NaSO4的生成，可先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3溶液；

(4)利用在a處連接盛NaOH溶液的注射器，再關(guān)閉K2打開K1 ，可借助B裝置處理尾氣，防止SO2污染空氣；

(5)①實驗1、2兩組實驗，溶液的pH值相同，亞硫酸鈉濃度濃度不同，可見實驗目的是探究亞硫酸鈉濃度對亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率的影響；
②要探究溶液pH、反應溫度、硫粉質(zhì)量對亞硫酸鈉轉(zhuǎn)化率的影響，其它條件應相同情況下，應進行溶液pH不同對比實驗、反應溫度不同對比實驗、硫粉質(zhì)量不同對比實驗，除實驗1、2外，至少還需進行3次對比實驗；
③硫為固體，不影響平衡的移動。