Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O35H2O）俗名“大蘇打”，又稱為“海波”，可用于照相業(yè)作定型劑，也可用于紙漿漂白作脫氧劑，它易溶于水，難溶于乙醇，加熱、遇酸均易分解，工業(yè)上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備，某實(shí)驗(yàn)?zāi)�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：

實(shí)驗(yàn)具體操作步驟為：

①開(kāi)啟分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，適當(dāng)調(diào)節(jié)分液漏斗的滴速，使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同時(shí)開(kāi)啟電動(dòng)攪拌器攪動(dòng)，水浴加熱，微沸

②直至析出的渾濁不再消失，并控制溶液的PH接近7時(shí)，停止通入SO2氣體

③趁熱過(guò)濾，將濾液加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O35H2O

④在經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥．得到所需產(chǎn)品

（1）寫(xiě)出儀器A的名稱_____________，步驟④中洗滌時(shí)，為了減少產(chǎn)物的損失的試劑可以是_______

（2）為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)中不能讓溶液PH＜7，請(qǐng)用離子方程式解釋原因_____________

（3）最后得到的產(chǎn)品可能含有反應(yīng)Na2SO4雜質(zhì)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4（已知BaS2O3不溶于水），簡(jiǎn)要說(shuō)明實(shí)驗(yàn)操作．現(xiàn)象和結(jié)論_____________

（4）測(cè)定產(chǎn)品純度

①準(zhǔn)確稱取1.00g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑用0.1000molL﹣1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)原理為2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣，滴定起始和終點(diǎn)的滴定管液面位置如圖則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為_______mL，產(chǎn)品的純度為_______%

②若滴定時(shí)振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會(huì)使樣品中Na2S2O35H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)量結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

（5）Na2S2O3常用于脫氧劑，在溶液易被Cl2氧化SO42﹣，該反應(yīng)的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 乙醇 S2O32-+ 2H+= S + SO2↑+H2O 取樣，先加足量的鹽酸酸化，過(guò)濾，取澄清液體加入氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明含有硫酸鈉雜質(zhì)，反之，不含。 16.00 79.36 偏低 S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O =2SO42－+ 8Cl－+ 10H+

【解析】

本實(shí)驗(yàn)利用模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，涉及SO2的實(shí)驗(yàn)室制法和用氫氧化鈉溶液吸收SO2的尾氣，重點(diǎn)考查了產(chǎn)物的提純及純度的分析，可以運(yùn)用冷卻結(jié)晶的方法從混合液中獲得晶體，再通過(guò)水洗和乙醇的洗澡干燥獲得成品，最后利用滴定的方法測(cè)定純度，涉及原理、誤差分析和數(shù)據(jù)處理，據(jù)此解答問(wèn)題；
（1）由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知A為蒸餾燒瓶；由題目信息可知，硫代硫酸鈉易溶于水、難溶于乙醇，應(yīng)用乙醇洗滌，減少因溶解導(dǎo)致?lián)p失；
（2）Na2S2O3在酸性條件下會(huì)反應(yīng)生成S和二氧化硫；
（3）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；
（4）根據(jù)圖示的滴定管中液面讀出初讀數(shù)、終讀數(shù)，然后計(jì)算出消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，根據(jù)反應(yīng)2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，n（S2O32-）=2n（I2），然后碘單質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)算出Na2S2O35H2O質(zhì)量及產(chǎn)品的純度，若滴定時(shí)振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，說(shuō)明反應(yīng)物沒(méi)有完全反應(yīng)，還需繼續(xù)滴加標(biāo)準(zhǔn)液，產(chǎn)生誤差；
（5）Na2S2O3還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，反應(yīng)生成硫酸鈉、氯化鈉，配平書(shū)寫(xiě)離子方程式。

（1）儀器A為蒸餾燒瓶，根據(jù)題意，硫代硫酸鈉易溶于水，難溶于乙醇，因此為了減少產(chǎn)物的損失用乙醇進(jìn)行洗滌；

（2）硫代硫酸鈉與酸反應(yīng)，S2O32-+ 2H+="=" S + SO2↑+H2O；

（3）取樣，先加足量的鹽酸酸化，過(guò)濾，取澄清液體加入氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明含有硫酸鈉雜質(zhì)，若不出現(xiàn)白色沉淀，說(shuō)明不含硫酸鈉雜質(zhì)；

（4）①根據(jù)圖2，滴定前的讀數(shù)是2.50mL，滴定后讀數(shù)是18.50mL，因此消耗碘的體積為(18.50－2.50)mL = 16.00mL，根據(jù)離子反應(yīng)方程式，n(Na2S2O3) =16.00× 10－3× 0.1000 × 2mol =" 3.2" × 10－3mol，m(Na2S2O3·5H2O) =3.2× 10－3× 248g = 0.7936g，純度為0.7936/1 × 100% = 79.36%；

②局部變色，說(shuō)明消耗I2的量減少，求的純度偏低；

（5）根據(jù)信息，氯氣作氧化劑，轉(zhuǎn)變成Cl－，Na2S2O3作還原劑，被氧化成SO42－，利用化合價(jià)的升降法進(jìn)行配平，其離子反應(yīng)方程式為：S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O = 2SO42－+ 8Cl－+ 10H+。