【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得:Na2SO3 + S Na2S2O3,常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O35H2O。Na2S2O3·5H2O于40~45℃熔化,48℃分解;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇。在水中有關物質的溶解度曲線如下圖所示。

Ⅰ.現(xiàn)按如下方法制備Na2S2O35H2O:

將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求比例一并放入三頸燒瓶中,注入150mL蒸餾水使其溶解,在分液漏斗中,注入濃鹽酸,在裝置2中加入亞硫酸鈉固體,并按下圖安裝好裝置。

(1)儀器2的名稱為_________________,裝置6中可放入_____________________(填字母)。

A.BaCl2溶液 B.濃H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液

(2)打開分液漏斗活塞,注入濃鹽酸使反應產(chǎn)生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,并用磁力攪拌器攪動并加熱,反應原理為:

①Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2 ②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O ④Na2SO3+SNa2S2O3

總反應為:2Na2S+Na2CO3+4SO2= 3Na2S2O3+CO2

隨著二氧化硫氣體的通入,看到溶液中有大量淺黃色固體析出,繼續(xù)通二氧化硫氣體,反應約半小時。當溶液中pH接近或不小于7時,即可停止通氣和加熱。溶液pH要控制不小于7理由是____________________________________(用離子方程式表示)。

Ⅱ.分離Na2S2O35H2O并標定溶液的濃度:

(3)為減少產(chǎn)品的損失,操作①為__________,操作②是抽濾洗滌干燥,其中洗滌操作是用_______(填試劑)作洗滌劑。

(4)蒸發(fā)濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止,蒸發(fā)時為什么要控制溫度不宜過高______________________________。

(5)稱取一定質量的產(chǎn)品配制成硫代硫酸鈉溶液,并用間接碘量法標定該溶液的濃度:用分析天平準確稱取基準物質K2Cr2O7(摩爾質量294g/mol)0.5880克。平均分成3份分別放入3個錐形瓶中,加水配成溶液,并加入過量的KI并酸化,發(fā)生下列反應:6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O,再加入幾滴淀粉溶液,立即用所配Na2S2O3溶液滴定,發(fā)生反應:I2+2S2O32-=2I-+S4O62-, 三次消耗Na2S2O3溶液的平均體積為20.00mL,則所標定的硫代酸鈉溶液的濃度為_______mol/L。

【答案】 蒸餾燒瓶 CD S2O32-+2H+S↓+SO2↑+H2O 趁熱過濾 乙醇 溫度過高會導致析出的晶體分解 0.2000

【解析】(1)根據(jù)儀器的構造可知,儀器2的名稱為蒸餾燒瓶;由于實驗中有SO2生成,而SO2是大氣污染物,不能隨意排放,需要尾氣處理,裝置6的作用是吸收SO2,防止污染空氣,SO2是酸性氧化物,且具有還原性,所以可用酸性高錳酸鉀溶液或氫氧化鈉溶液吸收,選CD,故答案為:蒸餾燒瓶;CD

(2)因為在酸性條件下,硫代硫酸鈉易歧化反應生成SO2、S和水,反應的離子方程式是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O,所以溶液pH要控制不小于7,故答案為:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;

(1)由于硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低,所以操作I應該是趁熱過濾;Na2S2O3易溶于水,不溶于乙醇,所以為防止洗滌損失硫代硫酸鈉,應該用乙醇作洗滌劑,故答案為:趁熱過濾;乙醇;

(2)由于Na2S2O35H2O4045℃熔化,48℃分解,所以蒸發(fā)時要控制溫度不宜過高的原因是溫度過高會導致析出的晶體分解,故答案為:溫度過高會導致析出的晶體分解;

(3)根據(jù)反應的方程式可知:

K2Cr2O73I26 Na2S2O3

1mol 6mol

×mol c×0.02000L

=,解得c=0.2000mol/L,故答案為:0.2000。

練習冊系列答案
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B.5(b﹣2a)mol/L
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起始物質的量

n(H2O)/mol

0.10

0.20

0.20

n(CO)/mol

0.10

0.10

0.20

①平衡時,甲容器中CO的轉化率是____________。比較下列容器中CO的轉化率:乙________甲;丙________(“>”“<”)。

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