Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)制得。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。

（1）某研究小組設(shè)計(jì)了制備Na2S2O3·5H2O的裝置和部分操作步驟如圖所示。

Ⅰ.打開K1，關(guān)閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱。

Ⅱ.C中的混合液被氣流攪動(dòng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，硫粉的量逐漸減少。當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)。

Ⅲ.過濾C中的混合液。

Ⅳ.將濾液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、烘干，得到產(chǎn)品。

①步驟Ⅰ中，圓底燒瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________。

②步驟Ⅱ中，“當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)”的原因是____________。“停止C中的反應(yīng)”的操作是____________________________________。

③裝置B中盛放的試劑是________溶液(填化學(xué)式)，其作用是___________________。

（2）依據(jù)反應(yīng)2S2O＋I(xiàn)2＝S4O＋2I－，可用I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液測定產(chǎn)品的純度。取5.5 g產(chǎn)品，配制成100 mL溶液。取10 mL溶液，以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050 mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表所示。

編號(hào)	1	2	3	4
溶液的體積/mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________________________________。

②Na2S2O3·5H2O（式量M=248）在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(計(jì)算結(jié)果保留1位小數(shù))________。

Answer 1

【答案】（1）①Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

② Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在 打開K2，關(guān)閉K1

③ NaOH C中的反應(yīng)停止后，吸收A中產(chǎn)生的多余SO2，防止空氣污染

①加入最后一滴I2標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變藍(lán)，且半分鐘內(nèi)顏色不改變 ②90.2%

【解析】

試題分析：（Ⅰ）①銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O；

②Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在，因此“當(dāng)C中溶液的pH接近7時(shí)即停止C中的反應(yīng)”；二氧化硫通入碳酸鈉溶液中反應(yīng)生成亞硫酸鈉和硫粉反應(yīng)生成硫代硫酸鈉，C中混合液被氣流攪動(dòng)，反應(yīng)一段時(shí)間后，硫粉的量逐漸減少，因此停止C中的反應(yīng)的操作是應(yīng)打開K2，關(guān)閉K1 ；

③為防止過量的二氧化硫污染性氣體排放到空氣中污染環(huán)境，裝置B是利用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫氣體；

（Ⅱ）①以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I2的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，終點(diǎn)現(xiàn)象為溶液變藍(lán)色且半分鐘內(nèi)不褪色；

②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第三次實(shí)驗(yàn)中消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小，舍去，則實(shí)際消耗I2標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值是=mL=20mL，則根據(jù)反應(yīng)的方程式2S2O32-+I2→S4O62-+2I-可知樣品中Na2S2O35H2O的物質(zhì)的量是0.050mol/L×0.0200L×2×10=0.02mol，所以Na2S2O35H2O在產(chǎn)品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=90.2%。