Question

【題目】工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O35H2O，原理是S+Na2SO3Na2S2O3（Na2SO3稍過量)。實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）模擬生成過程。

（1）儀器A中產生氣體的化學方程式為______________________。

（2）裝置B的作用是________________________________________。

（3）實驗中，為使SO2緩慢進入裝置C，采用的操作是____________________，裝置C中制備反應結束的現象是_________________________________。

（4）裝置C中的溶液，一般控制在堿性環境，否則產品發黃，用離子反應方程式表示其原因________________________________________________；為減少裝置C中常可能出現的Na2SO4雜質，在不改變原有裝置的基礎上應采取的操作是___________________；反應結束后，過濾C中的混合物，濾液經________(填寫操作名稱)、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產品。

（5）裝置D用于處理尾氣，可選用的最合理裝置（夾持儀器已略去）為______（填序號）。

Answer 1

【答案】 Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O 緩沖裝置（或者平衡裝置內外壓強等）、觀察SO2生成速率 控制滴加硫酸的速度 溶液重新變為澄清 S2O32-+2H+==S↓+SO2↑+H2O 先通一段時間SO2后再打開加熱裝置 蒸發 d

【解析】試題分析：(1) 儀器A中亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸鈉、水；（2）裝置B的作用是可以通過觀察氣泡，分析生成二氧化硫的速率，通過觀察長頸漏斗內液面的變化判斷裝置內的壓強變化；（3）實驗中，可以通過控制滴加硫酸的速度使SO2緩慢進入裝置C；C中發生如下3個反應，

反應(III)相對較慢，而反應III是固體S與亞硫酸鈉溶液反應所以燒瓶C中反應達到終點的現象是溶液變澄清。（4）Na2S2O3在酸性條件下不穩定，生成硫、二氧化硫；Na2SO3容易被氧氣氧化為Na2SO4，為減少裝置C中常可能出現的Na2SO4雜質，需要隔絕空氣；溶液蒸發、結晶、過濾、洗滌、干燥可得產品；（5）尾氣中含有二氧化硫，可以氫氧化鈉等堿性溶液吸收，A裝置。

解析：根據以上分析，(1) 儀器A中亞硫酸鈉與濃硫酸反應的方程式為Na2SO3+H2SO4==Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）裝置B的作用是可以通過觀察氣泡，分析生成二氧化硫的速率，通過觀察長頸漏斗內液面的變化判斷裝置內的壓強變化，所以儀器B的作用是緩沖裝置（或者平衡裝置內外壓強等）、觀察SO2生成速率；

（3）實驗中，可以通過控制滴加硫酸的速度使SO2緩慢進入裝置C；

C中發生如下3個反應，

反應(III)相對較慢，而反應III是固體S與亞硫酸鈉溶液反應，所以燒瓶C中反應達到終點的現象是溶液重新變澄清。（4）Na2S2O3在酸性條件下不穩定，生成硫、二氧化硫，方程式為S2O32-+2H+==S↓+SO2↑+H2O ；Na2SO3容易被氧氣氧化為Na2SO4，為減少裝置C中常可能出現的Na2SO4雜質，需要隔絕空氣，方法是先通一段時間SO2后再打開加熱裝置；溶液蒸發可以獲得晶體；（5）尾氣中含有二氧化硫，可以氫氧化鈉等堿性溶液吸收。A裝置由于有橡膠塞，二氧化硫不能進入，故A錯誤；液體試劑不能放入U型管中，故B錯誤；二氧化硫難溶于硫酸，故C錯誤；二氧化硫易溶于氫氧化鈉溶液，并且有防倒吸裝置，故d正確。