Question

【題目】三硫代碳酸鈉(Na2CS3)常用作殺菌劑、沉淀劑。某小組設(shè)計實驗探究三硫代碳酸鈉的性質(zhì)并測定其溶液的濃度。

實驗1：探究Na2CS3的性質(zhì)

步驟	操作及現(xiàn)象
①	取少量Na2CS3固體溶于蒸餾水配制成溶液并分成兩等份
②	向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色
③	向另一份溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去

（1）H2CS3是________酸（填“強”或“弱”）。

（2）已知步驟③的氧化產(chǎn)物是SO42－,寫出該反應(yīng)的離子方程式______

（3）某同學(xué)取步驟③所得溶液于試管中，滴加足量鹽酸、BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，他認(rèn)為通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實驗所用Na2CS3的量，你是否同意他的觀點并說明理由______。

實驗2：測定Na2CS3溶液的濃度

按如圖所示連接好裝置，取100mLNa2CS3溶液置于三頸燒瓶中，打開儀器d的活塞，滴入足量2.0mol/L稀H2SO4，關(guān)閉活塞。

已知：Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑。CS2和H2S均有毒。CS2不溶于水，沸點46℃，與CO2某些性質(zhì)相似，與NaOH作用生成Na2COS2和H2O。

（4）盛放無水CaCl2的儀器的名稱是______，B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______。

（5）反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k，再緩慢通入熱N2一段時間，其目的是______。

（6）為了計算Na2CS3溶液的濃度，對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重，得19.2g固體，則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為______。

（7）分析上述實驗方案，還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度，若反應(yīng)結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣，計算值______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）。

Answer 1

【答案】弱 5CS32－+24MnO4－+52H＋=5CO2↑+15SO42－+24Mn2++26H2O 不同意，因為KMnO4溶液用H2SO4酸化，含有SO42—引起實驗誤差 干燥管 Cu2+＋H2S=CuS↓＋2H+ 將裝置中殘留的的H2S、 CS2全部排入后續(xù)裝置中，使其被完全吸收 2.0mol/L 偏高

【解析】

（1）根據(jù)溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，說明Na2CS3為強堿弱酸鹽；

（2）向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，氧化產(chǎn)物是SO42－，還原產(chǎn)物為Mn2+；

（3）因為KMnO4溶液用H2SO4酸化，含有SO42—引起實驗誤差；

（4）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)判斷；H2S與硫酸銅反應(yīng)生成硫化銅沉淀和硫酸；

（5）裝置中殘留的的H2S、 CS2全部排入后續(xù)裝置中，使其被完全吸收；

（6）根據(jù)信息分析求解；

（7）空氣中含有CO2能被氫氧化鈉溶液吸收，導(dǎo)致C中的質(zhì)量偏大，從而求得的Na2CS3偏多，因此通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度時，計算值偏高。

（1）根據(jù)實驗中信息：向其中一份溶液中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，說明Na2CS3為強堿弱酸鹽水解呈堿性，故H2CS3是弱酸；

（2）已知步驟③向Na2CS3溶液中滴加酸性KMnO4溶液，紫色褪去，氧化產(chǎn)物是SO42－，還原產(chǎn)物為Mn2+，同時應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理進行配平得該反應(yīng)的離子方程式為5CS32－+24MnO4－+52H＋=5CO2↑+15SO42－+24Mn2++26H2O；

（3）某同學(xué)取步驟③所得溶液于試管中，滴加足量鹽酸、BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀，但因為KMnO4溶液用H2SO4酸化，含有SO42—引起實驗誤差，不能認(rèn)為通過測定產(chǎn)生的白色沉淀的質(zhì)量即可求出實驗所用Na2CS3的量；

（4）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)可知，盛放無水CaCl2的儀器的名稱是干燥管，A中發(fā)生反應(yīng)Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑，氣體進入B中H2S與硫酸銅反應(yīng)生成不溶于硫酸的硫化銅沉淀和硫酸，故B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cu2+＋H2S=CuS↓＋2H+；

（5）反應(yīng)結(jié)束后打開活塞k，再緩慢通入熱N2一段時間，將裝置中殘留的的H2S、 CS2全部排入后續(xù)裝置中，使其被完全吸收；

（6）為了計算Na2CS3溶液的濃度，對B中混合物進行過濾、洗滌、干燥、稱重，得19.2g固體，n(H2S)=n(CuS)=，根據(jù)反應(yīng)Na2CS3 + H2SO4=Na2SO4 + CS2 + H2S↑可知n(Na2CS3)= n(H2S)=0.2mol，則A中Na2CS3的物質(zhì)的量濃度為；

（7）分析上述實驗方案，還可以通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度，若反應(yīng)結(jié)束后將通熱N2改為通熱空氣，空氣中含有CO2能被氫氧化鈉溶液吸收，導(dǎo)致C中的質(zhì)量偏大，從而求得的Na2CS3偏多，因此通過測定C中溶液質(zhì)量的增加值來計算Na2CS3溶液的濃度時，計算值偏高。