Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)，又名大蘇打、海波。可用于鞣制皮革、由礦石中提取銀、除去自來水中的氯氣等。實驗室可用以下兩種力法制備少量硫代酸鈉晶體(Na2S2O3 5H2O)。

方法一:將SO2通入Na2CO3和Na2S的混合溶液中充分反應而得。其流程為：

(1)SO2的制備

SO2的發生裝置可以選擇上圖中的_______(填寫選項的字母)，反應的化學方程式為________________________________。

(2)吸硫裝置如圖所示。

①裝置F的作用是檢驗裝置E中SO2的吸收效率，F中試劑是_____________。

②為保證Na2S和Na2CO3得到充分利用，兩者的物質的量之比應為_________。

③該過程須控制SO2的通入量，SO2通入量過少或過多均不利Na2S2O3 5H2O的制備。其原因是_________________________。

方法二：將硫粉與Na2SO3溶液混合共熱。先取15.1 g Na2SO3溶于80.0 mL水中，再取5.00 g硫粉，用少許乙醇潤濕后(以便硫能被水浸潤)，加到上述溶液中。然后將上述溶液轉移到儀器甲中，用小火加熱至微沸．反應約為1 h后過濾，濾液在100℃經蒸發、濃縮、冷卻至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶體。

(3)儀器甲最好是_______(填寫選項的字目)。

A.圓底燒瓶 B.蒸發皿 C.試管 D.燒杯

(4)若加入的硫粉不用乙醇潤濕，對反應的影響是_____(填寫選項的字目)。

A.會降低反應速率 B.需要提高反應溫度

C.將增大反應體系的pH值 D.會減少產量

(5)濾液中除Na2S2O3和可能未反應完全的Na2SO3外，還可能存在一種雜質。如果濾液中該雜質的含量不很低，其檢測的方法是:________________________。

(6)已知：2 Na2S2O3+I2==2NaI+Na2S4O6。為測定所制得晶體的純度，該小組以淀粉作指示劑，用0.010 mol·L-1的碘水進行多次取樣滴定，測得Na2S2O3·5H2O的含量約為102%。若所用碘水及操作均無不當，產生該結果最可能的原因是______________(寫出一個原因即可)。

Answer 1

【答案】 B Cu+2H2SO4(濃) CuSO4+SO2↑+2H2O [或D(1分)Na2SO3+H2SO4(濃)== Na2SO4+ SO2↑+H2O (1分)](其他合理答案也行) 品紅溶液(或溴水或酸性KMnO4，溶液或KHSO3溶液等) 2 :1 SO2通入量過少原料利用率低且產品中雜質較多，SO2通入量過多溶液酸性增強導致產品分解 A AD 取出少許溶液，加稀鹽酸至酸性后，過濾除去S后取濾液(或靜置澄清、離心分離取澄清液)，再加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產生，若出現白色沉淀，則含有Na2SO4，反之不含 晶體中含有Na2SO3等還原性雜質(或所得晶休中結晶水數目少于5等)

【解析】(1)實驗室利用濃硫酸和Na2SO3固體混合制SO2，反應不需要加熱且Na2SO3固體易溶于水，則可選擇上圖中D裝置進行制備，反應的化學方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)= Na2SO4+ SO2↑+H2O；

(2)①SO2能使品紅或酸性高錳酸鉀溶液褪色，則F中試劑可選擇品紅或酸性高錳酸鉀溶液；

②在Na2S和Na2CO3的混合液中通入SO2，發生反應化學方程式為2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中，則保證Na2S和Na2CO3得到充分利用，兩者的物質的量之比應為2:1；

③ 因SO2通入量過少原料利用率低且產品中雜質較多，SO2通入量過多溶液酸性增強導致產品分解，則該過程須控制SO2的通入量；

(3)乙醇易揮發且易燃燒，為防止乙醇污染，可選擇圓底燒瓶通過蒸餾操作除去乙醇，故儀器甲最好選用圓底燒瓶，答案為A。

(4)用乙醇對硫粉濕潤，便于硫能被水浸潤，題干反應接觸面積，增大反應速率，提高反應物利用率，若加入的硫粉不用乙醇潤濕會降低反應速率，減少產物的產率；A．硫粉不用乙醇潤濕會降低反應速率，故A正確；B．反應條件是用小火加熱至微沸，硫粉不用乙醇濕潤不需要提高反應溫度，故B錯誤；C．硫粉不用乙醇濕潤，對溶液pH無影響，所以不改變反應體系的pH值，故C錯誤；D．硫粉反應少得到產物，會減少產量，故D正確；故答案為AD；

(5)加熱過程中亞硫酸鈉易被氧化為硫酸鈉，檢測方法是：取出少許溶液，加稀鹽酸至酸性后，過濾除去S后取濾液(或靜置澄清、離心分離取澄清液)，再加入BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀產生，若出現白色沉淀，則含有Na2SO4，反之不含；

(6)碘單質有強的氧化性，Na2SO3具有還原性，Na2SO3會和I2發生反應，從而影響純度。