Question

12．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用．現(xiàn)利用反應(yīng)2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂來制備Na₂S₂O₃，所需儀器如圖所示．

（1）按氣流方向連接各儀器，接口順序為：a→g，h→b，c→e，f→d．
（2）A儀器名稱為分液漏斗．
（3）裝置甲的作用是用作安全瓶，防止丙中液體倒吸，裝置丁的作用是除去多余的二氧化硫，防止二氧化硫進入空氣中污染大氣．
（4）裝置丙中盛裝的試劑是：Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液．
（5）Na₂S₂O₃還原性較強，工業(yè)上常用作除去溶液中殘留的Cl₂，在該反應(yīng)中Na₂S₂O₃只作還原劑，則離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．
（6）請設(shè)計簡單的實驗方案，證明上述殘留的Cl₂被還原成了Cl^-（試劑自選）：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀，再取上層清液（或過濾后取濾液），滴加AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明Cl₂被還原為了Cl^-．

Answer 1

分析 （1）裝置gh是濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體的裝置，裝置bc是安全瓶，導氣管略露出膠塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性氣體實驗結(jié)束后不能排放到大氣中，裝置d中的反應(yīng)結(jié)束后，先關(guān)閉分液漏斗旋塞，接下來的操作是關(guān)閉K₁打開K₂；
（2）A儀器名稱為分液漏斗，可用于將互不相溶的液體與液體分開，也可以進行萃取，在反應(yīng)裝置中能通過滴加液體的速率控制反應(yīng)；
（3）裝置甲是安全瓶，導氣管略露出膠塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性氣體實驗結(jié)束后不能排放到大氣中，裝置丁的作用是除去多余的二氧化硫；
（4）裝置丙中發(fā)生反應(yīng)2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，裝置丙中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物；
（5）Na₂S₂O₃與足量氯水反應(yīng)，氯氣是強氧化劑，硫代硫酸鈉中硫元素被氧化為硫酸根，氯氣中氯元素被還原為C1^-；
（6）證明殘留的Cl₂被還原成了Cl^-，先加入硝酸鋇除掉硫酸根，然后檢驗氯離子．

解答 解：（1）裝置gh是濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體的裝置，裝置bc是安全瓶，導氣管略露出膠塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性氣體實驗結(jié)束后不能排放到大氣中，裝置d中的反應(yīng)結(jié)束后，先關(guān)閉分液漏斗旋塞，接下來的操作是關(guān)閉K₁打開K₂，接口順序為：a→g，h→b，c→e，f→d，
故答案為：a；b；c；e；f；
（2）根據(jù)儀器的構(gòu)造，A儀器帶有活塞為分液漏斗，在該實驗中能控制滴加濃硫酸的速率，
故答案為：分液漏斗；
（3）濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫氣體，裝置丙中發(fā)生反應(yīng)2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，為防止丙裝置中的液體倒吸到裝置gh中，裝置bc導氣管略露出膠塞，起到防止倒吸的作用，是安全瓶，二氧化硫是污染性氣體，防止二氧化硫進入空氣中污染大氣，裝置丁的作用是除去多余的二氧化硫，
故答案為：用作安全瓶，防止丙中液體倒吸；除去多余的二氧化硫，防止二氧化硫進入空氣中污染大氣；
（4）裝置丙中發(fā)生反應(yīng)2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，盛裝的試劑是Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液，
故答案為：Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液；
（5）根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)得失電子守恒，S₂O₃^2-→2SO₄^2-～8e^-，Cl₂→2CI^-～2e^-，所以4molCl₂氧化1molS₂O₃^2-，得到8molCl^-和2molSO₄^2-，根據(jù)電荷守恒，生成物中應(yīng)有10molH⁺，根據(jù)原子守恒反應(yīng)物中應(yīng)有5molH₂O，離子方程式為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）加入硝酸鋇除掉硫酸根，然后檢驗氯離子．取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀，再取上層清液（或過濾后取濾液），滴加AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明Cl₂被還原為了Cl^-，
故答案為：取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再產(chǎn)生沉淀，再取上層清液（或過濾后取濾液），滴加AgNO₃溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則說明Cl₂被還原為了Cl^-．

點評 本題考查硫代硫酸鈉的制備，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提高學生的學科素養(yǎng)．