Question

11．Na₂S₂O₃是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定．
Ⅰ．制備N(xiāo)a₂S₂O₃•5H₂O
反應(yīng)原理：Na₂SO₃ （aq）+S（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃ （aq）
實(shí)驗(yàn)步驟：
①稱(chēng)取15g Na₂SO₃加入圓底燒瓶中，再加入80mL蒸餾水． 另取5g研細(xì)的硫粉，用3mL乙醇潤(rùn)濕，加入上述溶液中．
②安裝實(shí)驗(yàn)裝置（如圖所示，部分夾持裝置略去），水浴加熱，微沸60分鐘．
③趁熱過(guò)濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na₂S₂O₃•5H₂O，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、低溫干燥，得到產(chǎn)品．
回答問(wèn)題：
（1）Na₂S₂O₃ 中硫元素的化合價(jià)為+2；Na₂S₂O₃在強(qiáng)酸性溶液中不能穩(wěn)定存在，其原因?yàn)镾₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+2H₂O（用離子方程式表示）．
（2）儀器a的名稱(chēng)是冷凝管，其作用是冷凝回流乙醇
（3）產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na₂SO₃外，最可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是Na₂SO₄． 檢驗(yàn)其是否存在的方法是取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量稀鹽酸，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加BaCl₂溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明產(chǎn)品中含有Na₂SO₄．
Ⅱ．測(cè)定產(chǎn)品純度
準(zhǔn)確稱(chēng)取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0mol•L^-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定（反應(yīng)原理為：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-）．
（4）滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化：由無(wú)色變藍(lán)色，半分鐘內(nèi)不褪色．
（5）滴定結(jié)束后消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為20.00mL．產(chǎn)品的純度為（用含W的代數(shù)式表示）$\frac{0.992}{W}×100%$．

Answer 1

分析 Ⅰ（1）根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算；Na₂S₂O₃在強(qiáng)酸性溶液中生成硫單質(zhì)和二氧化硫；
（2）根據(jù)儀器構(gòu)造和作用可得；
（3）由于S₂O₃^2?具有還原性，易被氧氣氧化成硫酸根離子可知雜質(zhì)為硫酸鈉；根據(jù)檢驗(yàn)硫酸根離子的方法檢驗(yàn)雜質(zhì)硫酸鈉；
Ⅱ（4）滴定前溶液為無(wú)色，滴定結(jié)束后，碘單質(zhì)使淀粉變藍(lán)；
（5）依據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₄^2-+2I^-計(jì)算．

解答 解：I （1）Na₂S₂O₃ 中鈉元素化合價(jià)為+1加，氧元素化合價(jià)為-2價(jià)，化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，則硫元素的化合價(jià)為+2價(jià)；Na₂S₂O₃在強(qiáng)酸性溶液中生成硫單質(zhì)和二氧化硫，發(fā)生的反應(yīng)為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+2H₂O；
故答案為：+2；S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+2H₂O；
（2）儀器a為：冷凝管，作用是冷凝回流乙醇；
故答案為：冷凝管；冷凝回流乙醇；
（3  ）S₂O₃^2?具有還原性，能夠被氧氣氧化成硫酸根離子，所以可能存在的雜質(zhì)是硫酸鈉；檢驗(yàn)硫酸鈉的方法為：取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量稀鹽酸，過(guò)濾，向?yàn)V液中加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)品中含有Na₂SO₄；
故答案為：Na₂SO₄；取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量稀鹽酸，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加BaCl₂溶液，若產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明產(chǎn)品中含有Na₂SO₄；
II （4）滴定結(jié)束后，碘單質(zhì)使淀粉變藍(lán)，所以滴定終點(diǎn)時(shí)溶液顏色變化為：由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)部褪色；
故答案為：由無(wú)色變藍(lán)色，半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-，
           2       1
          x      0.100 0mol•L^-1×20×10^-3mL
解x=0.002mol，故Na₂S₂O₃•5H₂O的物質(zhì)的量為0.002mol，質(zhì)量為：0.002×248g/mol=0.992g，則W g產(chǎn)品的純度為：$\frac{0.992}{W}×100%$；
故答案為：$\frac{0.992}{W}×100%$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)制備，涉及儀器識(shí)別、離子的檢驗(yàn)方法、氧化還原反應(yīng)滴定與計(jì)算、離子方程式書(shū)寫(xiě)等，是對(duì)學(xué)生綜合能力的考查，難度中等．