Question

3．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱保險粉，可用于照相業(yè)作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．Na₂S₂O₃在中性、堿性溶液中較穩(wěn)定，而在酸性溶液中能迅速反應．某實驗室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應裝置如下圖，制取方程式為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂．
（1）本實驗對Na₂S的純度要求較高，利用圖1所示的裝置可將工業(yè)級的Na₂S提純．已知Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質(zhì)不溶于酒精．提純步驟為：
①將已稱量好的工業(yè)Na₂S放入圓底燒瓶中，并加入一定質(zhì)量的酒精和少量水；
②按圖1所示裝配所需儀器，向冷凝管的a處（填a或b）通入冷卻水，同時水浴加熱；
③待燒瓶中固體不再減少時，停止加熱，將燒瓶取下；
④趁熱過濾
⑤冷卻結(jié)晶，過濾（填操作名稱）
⑥將所得固體洗滌、干燥，得到Na₂S₂O₃•9H₂O晶體．
（2）用圖2所示裝置制取Na₂S₂O₃，其中NaOH溶液的作用是吸收SO₂等有害氣體，防止污染空氣裝置C中制SO₂的方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂+H₂O如將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，則三頸燒瓶內(nèi)除Na₂S₂O₃生成外，還有可能出現(xiàn)渾濁，寫出該反應的化學方程式：4HCl+2Na₂S+SO₂=4NaCl+3S↓+2H₂O
（3）用該方法獲得的Na₂S₂O₃．H₂O晶體中常混有一定量的雜質(zhì)．為驗證產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整．（所需試劑從稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀HCl、蒸餾水中選擇）取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，再過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）②根據(jù)采用逆流冷卻的效果好判斷進水口；
⑤熱的濾液冷卻結(jié)晶過濾得到晶體；
（2）制備過程中需要制備二氧化硫進行反應生成硫代硫酸鈉，二氧化硫是污染性氣體不能排放空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；裝置C中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫；若換成鹽酸除了反應生成硫代硫酸鈉外還有氯化鈉；
（3）根據(jù)：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl；硝酸、硫酸、鹽酸等性質(zhì)比較可知．

解答 解：（1）②根據(jù)采用逆流冷卻的效果好可知，則應向冷凝管的a處通入水，
故答案為：a； 
⑤熱的濾液通過冷卻、結(jié)晶、過濾得到晶體，
故答案為：冷卻結(jié)晶，過濾；
（2）裝置中氫氧化鈉是吸收尾氣的主要作用，因為原料氣二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中，以防止污染空氣；裝置C中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，反應的方程式為H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂+H₂O，換做鹽酸進行反應產(chǎn)物中除了硫代硫酸鹽外，在酸性條件下發(fā)生反應生成單質(zhì)硫和氯化鈉，反應的方程式為4HCl+2Na₂S+SO₂=4NaCl+3S↓+2H₂O，
故答案為：吸收SO₂等有害氣體，防止污染空氣；H₂SO₄+Na₂SO₃=Na₂SO₄+SO₂+H₂O；4HCl+2Na₂S+SO₂=4NaCl+3S↓+2H₂O；
（3）根據(jù)：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案為：過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸．

點評 本題考查了物質(zhì)制備實驗方案的設計和制備過程分析應用，主要是實驗基本操作的應用，掌握基礎，側(cè)重于學生的分析能力、實驗能力的考查，為高考常見題型和高頻考點，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)以及實驗原理的探究，題目難度中等．