Question

【題目】I．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O）。

⑴【查閱資料】

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。

② 向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。

⑵【制備產(chǎn)品】實(shí)驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）

實(shí)驗步驟：

① 按圖示加入試劑之前，必須進(jìn)行的操作是 。儀器a的名稱是 ；E中的試劑是 （選填下列字母編號）。

A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．飽和NaHSO3溶液

② 先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加H2SO4。

③ 等Na2S和Na2CO3完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)。過濾C中混合物，將濾液 （填寫操作名稱）、冷卻、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。

⑶【探究與反思】為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計了以下實(shí)驗方案，請將方案補(bǔ)充

完整。（所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇）

①取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴入足量的BaCl2溶液， ，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。

② 為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實(shí)驗步驟 ⑵ 進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是 。

③ Na2S2O3·5H2O的溶液度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過 方法提純。

Ⅱ．高鐵酸鹽在能源環(huán)保領(lǐng)域有廣泛用途。用鎳（Ni）、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na2FeO4的裝置如圖所示（假設(shè)電解前后體積變化忽略不計）。下列推斷不合理的是 。

A．鐵是陽極，電極反應(yīng)為Fe－6e－+ 4H2O = FeO42－+ 8H+

B．電解時電子的流動方向為：負(fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極

C．若隔膜為陰離子交換膜，則OH－自右向左移動

D．電解時陽極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高，撤去隔膜混合后，pH比原溶液降低

Answer 1

【答案】⑵ ① 檢查裝置的氣密性（2分） 分液漏斗（1分） B （1分） ③ 蒸發(fā)（1分）

⑶ ① 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HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生（2分） ② 先向A中燒瓶滴加濃H2SO4，產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。（2分）③ 冷卻結(jié)晶或重結(jié)晶（2分）Ⅱ．ABC （3分）

【解析】

試題分析：（2）①裝置連接好以后必須進(jìn)行的操作是檢驗裝置的氣密性。儀器a的名稱是分液漏斗；SO2有毒，需要進(jìn)行尾氣處理，E中的試劑是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，與稀H2SO4和飽和NaHSO3溶液不反應(yīng)，故答案選B。

②將Na2S2O3結(jié)晶析出的操作應(yīng)為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥。

（3）【探究與反思】

①根據(jù)：Na2S2O35H2O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(qiáng)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。

②因為亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na2SO4的量，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液。

（4）Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過冷卻結(jié)晶或重結(jié)晶方法提純。

Ⅱ．A、鐵是陽極，但溶液顯堿性，不可能生成H+，A錯誤；B、電解時電子的流動方向為：負(fù)極→Ni電極，溶液中是離子導(dǎo)電，電子再通過是Fe電極→正極，B錯誤；C、因陽極消耗OH－，故OH－通過陰離子交換膜自左向右移動，C錯誤；D、電解時陽極吸引OH－而使附近的pH降低、陰極區(qū)因OH－向右側(cè)移動而pH升高；因為總反應(yīng)消耗OH－，撤去隔膜混合后，與原溶液比較pH降低，D正確，答案選ABC。