Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O35H2O）俗名“大蘇打”，又稱為“海波”，易溶于水，難溶于乙醇，加熱，遇酸均易分解。某實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應(yīng)裝置及所需試劑如圖所示，請(qǐng)回答下列問題。

實(shí)驗(yàn)具體操作：

Ⅰ．開啟分液漏斗，使?jié)饬蛩崧�慢滴下，適當(dāng)調(diào)節(jié)分液漏斗的滴速，使反應(yīng)產(chǎn)生的SO2氣體較均勻地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同時(shí)開啟電動(dòng)攪拌器攪動(dòng)，水浴加熱，至微沸。

Ⅱ．直至出現(xiàn)的渾濁不再消失，并控制溶液的pH接近7時(shí)，停止通SO2氣體。

（1）儀器A的名稱為______；B中多孔球泡的作用是______；裝置C的作用是______。

（2）為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，裝置B中溶液pH不能小于7，請(qǐng)用離子方程式解釋原因______。

（3）為了盡可能得到較純的Na2S2O3溶液，三頸燒瓶B中Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量投料比應(yīng)該為______。

（4）所得產(chǎn)品中常含有硫酸鈉雜質(zhì)，選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)：

試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液等

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象
①取少量樣品，加入除氧蒸餾水	②固體完全溶解得無色澄清溶液
③______	④有乳黃色沉淀，______
⑤靜置，取上層清液______	⑥______

（5）利用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液定量測(cè)定硫代硫酸鈉的純度。測(cè)定步驟如下：

①溶液配制：稱取1.2000g某硫代硫酸鈉晶體樣品，用新煮沸并冷卻的蒸餾水配制成100 mL溶液。

②滴定：取0.00950molL-1的K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，硫酸酸化后加入過量KI，發(fā)生反應(yīng)：Cr2O72-+6I-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O．然后用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定至淡黃綠色，發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-═S4O62-+2I-．加入淀粉溶液作為指示劑，繼續(xù)滴定，當(dāng)溶液______，即為終點(diǎn)。平行滴定3次，樣品溶液的平均用量為24.80 mL，則樣品純度為______%（保留1位小數(shù)）。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 增大氣體與溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率，充分吸收SO2 吸收多余SO2，并防倒吸 S2O32－＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O 2：1 取少量新配制溶液，加入過量稀鹽酸 有刺激性氣味的氣體生成 滴入BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 藍(lán)色褪去，且半分鐘不復(fù)原 95.0

【解析】

裝置A制備SO2，發(fā)生Na2SO3＋H2SO4(濃)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，裝置B制備Na2S2O3，SO2有毒，為防止污染環(huán)境，需要尾氣處理，即裝置C的作用是吸收多余的SO2，

(1)儀器構(gòu)造，分析儀器A的名稱；因?yàn)槭菤怏w與液體的反應(yīng)，因此需要從氣體充分被吸收角度進(jìn)行分析；

(2)硫代硫酸鈉遇酸易分解進(jìn)行分析；

(3)裝置B發(fā)生的反應(yīng)是4SO2＋2Na2S＋Na2CO3=CO2＋3Na2S2O3，然后進(jìn)行分析；

(4)產(chǎn)品中混有硫酸鈉，需要檢驗(yàn)SO42－存在，利用Na2S2O3遇酸分解，注意硫酸中SO42－對(duì)該實(shí)驗(yàn)的干擾；

(5)①使用Na2S2O3滴定I2，淀粉溶液作指示劑，分析顏色變化；

②建立關(guān)系式，進(jìn)行分析計(jì)算；

(1)根據(jù)儀器A的特點(diǎn)，儀器A為蒸餾燒瓶；B中多孔球泡的作用增加SO2與液體的接觸面積，加快反應(yīng)，充分吸收SO2；SO2有毒，污染環(huán)境，需要尾氣吸收，裝置C的作用是吸收多余SO2，并防倒吸；

(2)根據(jù)題中信息，硫代硫酸鈉遇酸易分解，當(dāng)pH小于7時(shí)，發(fā)生S2O32－＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O；

(3)裝置B中發(fā)生的反應(yīng)是4SO2＋2Na2S＋Na2CO3=CO2＋3Na2S2O3，需要按照反應(yīng)方程式系數(shù)比值投入，獲得較為純凈的Na2S2O3，即Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量投料比為2：1；

(4)檢驗(yàn)Na2SO4，需要檢驗(yàn)SO42－，需要除去Na2S2O3，同時(shí)不能引入SO42－，加入除氧蒸餾水后，需要加入鹽酸，發(fā)生S2O32－＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O，有乳黃色沉淀，且有刺激性氣味的氣體生成；靜置后，取上層清液，滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成；

(5)①淀粉遇碘單質(zhì)變藍(lán)，用Na2S2O3滴定碘單質(zhì)，淀粉溶液作指示劑，溶液顯藍(lán)色，滴定過程中藍(lán)色逐漸褪去，即滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是藍(lán)色褪去，且半分鐘不恢復(fù)原來的顏色；

②根據(jù)反應(yīng)關(guān)系，建立關(guān)系式Cr2O72－～3I2～6S2O32－，樣品中n(S2O32－)=，樣品的純度是×100%==95.0%。