Question

用Na2SO3和硫粉在水溶液中加熱反應(yīng)可以制得Na2S2O3．10℃和70℃時(shí)，Na2S2O3在100 g水中的溶解度分別為60 g和212 g，常溫下，從溶液中析出晶體是Na2S2O3·5H2O．Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：Na2S2O3＋2 HCl＝S↓＋SO2↑＋H2O＋2NaCl．現(xiàn)取15.1 gNa2SO3溶于80 mL水，另取5.00 g硫粉，用少量乙醇潤(rùn)濕后(以便硫能被水浸潤(rùn))，加到上述溶液中，用小火加熱至微沸．反應(yīng)約為1 h后過(guò)濾，濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶體． (1) 若加入的硫粉不用乙醇潤(rùn)濕，對(duì)反應(yīng)的影響是________ A． 會(huì)降低反應(yīng)速度 B． 需要提反應(yīng)溫度 C． 將增大體系的pH D． 會(huì)減少產(chǎn)量 (2) 反應(yīng)1 h后過(guò)濾，其目的是________． (3) 濾液中除Na2S2O3和可能未反應(yīng)完全的Na2SO3外，最可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是________．它是由________而產(chǎn)生． (4) 設(shè)Na2SO3與S完全反應(yīng)，當(dāng)將濾液蒸發(fā)濃縮后，冷卻至70℃，溶液的體積約30 mL．該溶液是否達(dá)到飽和?試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明(70℃時(shí)Na2S2O3飽和溶液的密度為1.17 g·cm－3)． (5) 若要計(jì)算在100℃下將溶液蒸發(fā)至體積為30 mL，再冷卻至10℃時(shí)所得到的Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量，你認(rèn)為 [　　] A． 前面提供的數(shù)據(jù)已足夠 B． 還要提供100℃時(shí)溶液的密度為1.14 g·cm－3 C． 還需要提供結(jié)晶后剩余溶液的體積 (6) 根據(jù)上題你選擇(如選A則直接計(jì)算，如選B或C則可選用其數(shù)據(jù))，計(jì)算從10℃、30 mL溶液中結(jié)晶而出的Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量．

Answer 1

答案：1．AD;5．B;
解析：

(2)	除去過(guò)量的硫粉
(3)	Na2SO4，Na2SO3氧化
(6)	23.2 g

提示：

(1)	由于題目已提供了用乙醇潤(rùn)濕硫粉(以使硫能被水浸潤(rùn))的信息，可以聯(lián)想出不用乙醇的后果：反應(yīng)速度降低，產(chǎn)量減少．
(2)	經(jīng)過(guò)計(jì)算n(Na2SO3)＝15.1 g/126 g/mol＝0.12 mol，n(S)＝5 g/32 g/mol＝0.16 mol，而Na2SO3＋S＝Na2S2O3，顯然硫粉過(guò)量，應(yīng)在反應(yīng)后過(guò)濾除去．
(3)	反應(yīng)前后，水溶液中只有Na2SO3和Na2S2O3兩種無(wú)機(jī)鹽，如果還有其它無(wú)機(jī)雜質(zhì)，必須是從其他反應(yīng)而得．已知亞硫酸鈉是不穩(wěn)定的，在敞開(kāi)容器中(接觸空氣)于100℃溶液中保持沸騰下反應(yīng)1 h之久，因2 Na2SO3＋O2＝2 Na2SO4，可能的物質(zhì)雜質(zhì)是Na2SO4．
(4)	首先要判斷生成的Na2S2O3溶液是否飽和，其思維途徑有兩種：①計(jì)算生成的Na2S2O3在70℃飽和溶液中應(yīng)有的體積(23.8 mL)，將它與題設(shè)30 mL相比較．②計(jì)算70℃時(shí)30 mL飽和溶液中應(yīng)含Na2S2O3的質(zhì)量(23.85 g)與反應(yīng)得到的Na2S2O3的質(zhì)量(18.9 g)相比較．若反應(yīng)得到Na2S2O3在70℃時(shí)配成飽和溶液，其體積為、所以溶液未飽和．
(5)	根據(jù)上題中計(jì)算出的Na2S2O3的質(zhì)量18.9 g，要求得Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量就需要求出水的質(zhì)量，要求出水的質(zhì)量就必須進(jìn)一步求出溶液質(zhì)量，而溶液質(zhì)量＝溶液密度×溶液體積，所以要知道100℃時(shí)溶液的密度，從而選B
(6)	根據(jù)溶解度和有關(guān)晶體知識(shí)，即可求出析出的晶體質(zhì)量． 　　溶液中水的質(zhì)量＝1.14×30 g－18.9 g＝15.3 g 　　設(shè)析出的Na2S2O3·5H2O晶體質(zhì)量為M則(18.9－158M/248)/(15.3－90M/248)＝60/100，解得M＝23.2 g．