Question

【題目】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)。

Ⅰ.[查閱資料]

（1）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混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

Ⅱ.[制備產(chǎn)品]實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)：

燒瓶C中發(fā)生反應如下：

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)(I)

2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)(II)

S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)(III)

實驗步驟：

①待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。

②向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液

③檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑。

④向A中燒瓶滴加濃H2SO4。

⑤過濾C中混合物，濾液經(jīng)蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。

（1）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）正確的操作順序是

（3）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇 。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

Ⅲ.[探究與反思]

（1）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，________________ ，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。

（2）為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟（2）進行了改進，改進后的操作是___________________。

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

Answer 1

【答案】

Ⅱ.（1）B；（2）③②④①⑤；（3）C

Ⅲ.（1）過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl（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；（3）重結晶；

【解析】

試題分析：Ⅱ.（1）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，與稀H2SO4和飽和NaHSO3溶液不反應，故答案為：B；

（2）反應中有氣體參與，首先檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑，然后向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，向A中燒瓶滴加濃H2SO4，待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合物，濾液經(jīng)蒸發(fā)、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。因此正確的操作順序為③②④①⑤，故答案為：③②④①⑤；

（3）a．二氧化硫能夠溶于水，二氧化硫通過蒸餾水，不能很好的觀察SO2的生成速率，錯誤；b．二氧化硫能夠與飽和Na2SO3溶液反應生成亞硫酸氫鈉，不能很好的觀察SO2的生成速率，錯誤；c．二氧化硫與飽和NaHSO3溶液不反應，能夠觀察SO2的生成速率，正確；d．二氧化硫能夠與飽和NaHCO3溶液反應放出二氧化碳氣體，不能很好的觀察SO2的生成速率，錯誤；故選c；

Ⅲ．（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；

（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，故答案為：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；

（3）Na2S2O35H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過重結晶方法提純，故答案為：重結晶