Question

5．資料顯示：
a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反應可生成Na₂S₂O₃．
某化學小組據此進行了制備硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）的探究：
實驗制備裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

回答問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率．
①B中最好盛裝的液體是c．
a．蒸餾水  b．飽和Na₂SO₃溶液   c．飽和NaHSO₃溶液  d．飽和NaHCO₃溶液
②如使SO₂緩慢進入燒瓶C，正確的操作是觀察B的氣泡流速，旋轉A分液漏斗活塞，通過控制硫酸流量而控制SO₂流量．
（3）在裝置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反應方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反應開始先使A中發(fā)生反應一會兒，再使C中反應發(fā)生，其原因是排除裝置內空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄．
③結束反應后，取C中溶液，經蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌、干燥、得到Na₂S₂O₃？5H₂O．
（4）完成對所得產品的檢測的實驗：

推測	操作和現象	結論
雜質中的正鹽成分可能有： Na2S、Na2CO3 Na2SO4 及 Na2SO3	①取Wg產品配成稀溶液； ②向溶液中滴加過量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，得沉淀和濾液； ③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生．	產品雜質中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3， 一定不含有Na2S、Na2SO4．

Answer 1

分析 濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫和硫酸鈉：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，裝置B用于觀察通入二氧化硫的生成速率，可以用亞硫酸氫鈉溶液；在裝置C中發(fā)生反應4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，從而制備出Na₂S₂O₃；二氧化硫有毒，裝置E為尾氣吸收裝置，
（1）裝置A中濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫和硫酸鈉，據此寫出反應的化學方程式；
（2）①裝置B中所盛放的液體應不能夠與二氧化硫反應；
②如使SO₂緩慢進入燒瓶C，應使A中緩慢反應；
（3）①據得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式；
②先使C中充滿二氧化硫，C中才能反應；
（4）①取Wg產品配成稀溶液；
②向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，
③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃．

解答 解：濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫和硫酸鈉：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，裝置B用于觀察通入二氧化硫的生成速率，可以用亞硫酸氫鈉溶液；在裝置C中發(fā)生反應4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，從而制備出Na₂S₂O₃；二氧化硫有毒，裝置E為尾氣吸收裝置，
（1）濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫和硫酸鈉，反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①裝置B中所盛放的液體應不能夠與二氧化硫反應，二氧化硫能夠溶于水，能夠與亞硫酸鈉和碳酸氫鈉溶液反應，
故答案為：c；
②如使SO₂緩慢進入燒瓶C，應使A中緩慢反應，可觀察B的氣泡流速，旋轉A分液漏斗活塞，通過控制硫酸流量而控制SO₂流量，
故答案為：觀察B的氣泡流速，旋轉A分液漏斗活塞，通過控制硫酸流量而控制SO₂流量；
（3）①S元素在二氧化硫中為+4價，在硫化鈉中為-2價，反應后為+2價，所以二氧化硫和硫化鈉物質的量之比為2：1，據原子守恒，二氧化硫錢的化學計量數為4，硫化鈉的化學計量數為2，據原子守恒，還生成二氧化碳，化學方程式為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，
故答案為：4；2；1；3；CO₂；
②反應開始先使A中發(fā)生反應一會兒，再使C中反應發(fā)生，目的是排除裝置內空氣，先使C中充滿二氧化硫，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄，
故答案為：排除裝置內空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
（4）向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜質可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，說明沒有Na₂SO₄、Na₂S，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，排除Na₂S的原因是Na₂S和Na₂SO₃在酸性條件下會生成淡黃色的S沉淀，
故答案為：

推測	操作和現象	結論
		Na2SO3 Na2CO3 Na2S、Na2SO4

點評 本題以制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了制備方案的設計，題目難度中等，涉及氧化還原反應方程式書寫、配平以及物質的分離提純、檢驗、設計優(yōu)化等知識，試題知識點較多、綜合性較強，充分考查了學生的靈活應用能力．