Question

【題目】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Na2S2O3·5H2O

反應(yīng)原理：Na2SO3(aq)＋S(s) Na2S2O3(aq)

實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉，用3 mL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 min。

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、干燥，得到產(chǎn)品。

回答問(wèn)題：

(1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤(rùn)濕的目的是__________________________。

(2)儀器a的名稱是________，其作用是____________________。

(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______________。檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是___________________________。

(4)該實(shí)驗(yàn)一般控制在堿性環(huán)境下進(jìn)行，否則產(chǎn)品發(fā)黃，用離子反應(yīng)方程式表示其原因：____________。

Ⅱ.測(cè)定產(chǎn)品純度

準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0 mol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

反應(yīng)原理為2S2O32—＋I(xiàn)2===S4O62—＋2I－

(5)滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化：____________________________________________。

(6)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為__________mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3·5H2O相對(duì)分子質(zhì)量為M)______________。

Ⅲ.Na2S2O3的應(yīng)用

(7)Na2S2O3還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SO42—，常用作脫氯劑，該反應(yīng)的離子方程式為____________。

Answer 1

【答案】使硫粉易于分散到溶液中 冷凝管 冷凝回流 Na2SO4 取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量鹽酸，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 S2O32-＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O 由無(wú)色變藍(lán)色 18.10 ×100% S2O32-＋4Cl2＋5H2O===2SO42-＋8Cl－＋10H＋

【解析】

(1)硫粉難溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇潤(rùn)濕后易擴(kuò)散到溶液中；(2)裝置中儀器a是冷凝管，起冷凝回流汽化的反應(yīng)物的作用；(3)因反應(yīng)物Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化成Na2SO4，故可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是Na2SO4；檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Na2SO4，即檢驗(yàn)SO42-是否存在，需要防止SO32-的干擾，故不能用具有強(qiáng)氧化性的硝酸酸化，而應(yīng)用鹽酸酸化，過(guò)濾除去不溶物，再向?yàn)V液中滴加氯化鋇溶液， 故答案為取少量產(chǎn)品溶于過(guò)量鹽酸，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；(4)產(chǎn)品發(fā)黃，說(shuō)明產(chǎn)品中含有硫雜質(zhì)，這是由于在酸性環(huán)境中Na2S2O3不穩(wěn)定，發(fā)生歧化反應(yīng)：2H＋＋S2O32-==S↓＋SO2↑＋H2O所致；(5)滴定終點(diǎn)時(shí)，過(guò)量的單質(zhì)碘使無(wú)色的淀粉溶液變藍(lán)，可指示滴定終點(diǎn)；(6)起始讀數(shù)為0.00 mL，終點(diǎn)讀數(shù)為18.10 mL，所以消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10 mL－0.00 mL＝18.10 mL；根據(jù)2Na2S2O3·5H2O～2S2O32-～I(xiàn)2，得n(Na2S2O3·5H2O) ＝2n(I2)＝2×0.100 0 mol·L－1×18.10×10－3 L＝3.620×10－3 mol，則產(chǎn)品的純度×100%＝×100%。(7)S2O32-被Cl2氧化成SO42-，Cl2被還原為Cl－，首先根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等寫出S2O32-＋4Cl2→2SO42-＋8Cl－，然后根據(jù)原子守恒和電荷守恒寫出S2O32-＋4Cl2＋5H2O===2SO42-＋8Cl－＋10H＋。