Question

15．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(jù)此進行了制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）的探究．實驗制備裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

回答問題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率．B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
（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(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄．
③結束反應后，取C中溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥、得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（4）完成對所得產(chǎn)品的檢測的實驗：

推測	操作和現(xiàn)象	結論
雜質中的正鹽成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4	①取Wg產(chǎn)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(chǎn)生．	產(chǎn)品雜質中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3 Na2S， 一定不含有Na2SO4．

（5）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是常用的還原劑．在維生素C（化學式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量．發(fā)生的反應為：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-       2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol•L^-1I₂溶液V₁mL，充分反應后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂．上述滴定時，采用淀粉作指示劑，判斷滴定終點的現(xiàn)象是滴加最后一滴Na₂S₂O₃標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色．消耗b mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．該溶液中維生素C的物質的量是（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol．

Answer 1

分析 利用硫酸與亞硫酸鈉反應制備二氧化硫，先排除裝置中的空氣，c中得到硫代硫酸鈉，由題目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，發(fā)生總反應為：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，從C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥，
（1）根據(jù)常見儀器的名稱來解答；
（2）裝置B中所盛放的液體應不能夠與二氧化硫反應；
（3）①根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學方程式；
②空氣中含有氧氣，可以將產(chǎn)物氧化為Na₂SO₄，所以C中反應發(fā)生前，先要排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
③從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法；
（4）①取Wg產(chǎn)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，說明雜質可能有：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(chǎn)生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃、結合題意，還可能有Na₂S；
（5）碘單質被反應消耗后，溶液顏色從藍色變化為無色，半分鐘不變化說明達到終點；根據(jù)氧化還原反應中得失電子數(shù)相等進行計算；根據(jù)方程式計算維生素C的物質的量；

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；
（2）a．蒸餾水能與二氧化硫反應生成亞硫酸，故a錯誤，
b．飽和Na₂SO₃溶液與二氧化硫反應生成亞硫酸氫鈉，故b錯誤；
c．飽和NaHSO₃溶液與二氧化硫不反應，符合題意，故c正確；
d．飽和NaHCO₃溶液能與二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和二氧化碳，故d錯誤；
故選：c；
（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(jù)原子守恒，二氧化硫錢的化學計量數(shù)為4，硫化鈉的化學計量數(shù)為2，據(jù)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空氣中含有氧氣，可以將產(chǎn)物氧化為Na₂SO₄，所以C中反應發(fā)生前，先要排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
故答案為：排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
③從C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶；
（5）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(chǎn)生，說明沒有：Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，Na₂S；
故答案為：

推測	操作和現(xiàn)象	結論
Na2SO3		Na2SO3 Na2CO3 Na2S   Na2SO4

（5）碘遇淀粉變藍色，反應結束時，碘反應完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色，說明到達滴定終點；由2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-可知，消耗的單質碘為n（I₂）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol，則與維生素反應的單質碘為n（I₂）=a mol•L^-1×V₁×10^-3mol-$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol，由C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-，可知n（C₆H₈O₆）=n（I₂）=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol；
故答案為：滴加最后一滴Na₂S₂O₃標準液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3；

點評 本題主要考查了無機物的制備、組成與含量測定，涉及知識點較多，培養(yǎng)了學生分析問題、解決問題，運用知識的能力，難度較大．