Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O3）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得，反應原理為:

①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O

④Na2SO3+ S Na2S2O3，

常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O35H2O。Na2S2O3·5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3 易溶于水，不溶于乙醇。在水中有關物質的溶解度曲線如圖所示。

Ⅰ．現按如下方法制備Na2S2O3·5H2O：

將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在分液漏斗中，注入濃鹽酸，在裝置2中加入亞硫酸鈉固體，并按下圖安裝好裝置。

請問：（1）儀器2的名稱為________，裝置6中可放入_________。

A．BaCl2溶液 B．濃H2SO4

C．酸性KMnO4溶液 D．NaOH溶液

（2）打開分液漏斗活塞，注入濃鹽酸使反應產生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力攪拌器攪動并加熱。隨著二氧化硫氣體的通入，看到溶液中有大量淺黃色固體析出。持續通二氧化硫氣體，反應約半小時。當溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。溶液pH要控制不小于7理由是________(用離子方程式表示)。

Ⅱ．分離Na2S2O3·5H2O并標定溶液的濃度：

（1）為減少產品的損失，操作①為______，操作②是_____、洗滌、干燥，其中洗滌操作是用_________（填試劑）作洗滌劑。

（2）蒸發濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發時為什么要控制溫度不宜過高_______。

（3）稱取一定質量的產品配制成硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標定該溶液的濃度：用分析天平準確稱取基準物質K2Cr2O7（摩爾質量294g/mol）0.5880克。平均分成3份分別放入3個錐形瓶中，加水配成溶液，并加入過量的KI并酸化，發生下列反應：6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O，再加入幾滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，發生反應： I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，滴定終點的現象為_____________________。三次消耗Na2S2O3溶液的平均體積為20.00mL，則所標定的硫代硫酸鈉溶液的濃度為_________ mol/L。

Answer 1

【答案】 蒸餾燒瓶 CD S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H2O 過濾 過濾 乙醇 溫度過高會導致析出的晶體分解 溶液由藍色恰好變成無色，且半分鐘不恢復原色 0.2000

【解析】Ⅰ．(1)儀器2的名稱為蒸餾燒瓶；從裝置4中出來的氣體中可能含有CO2和SO2或H2S，所以裝置6的作用就是吸收尾氣，根據這三種氣體的性質，BaCl2溶液與這三種氣體都不反應，所以A錯誤；濃H2SO4只與H2S氣體反應，則B錯誤；SO2和H2S都被酸性KMnO4溶液所氧化，CO2不需要吸收，所以C正確；這三種氣體都能與NaOH溶液反應，所以D正確。因此正確答案為CD。

(2)硫代硫酸鈉在酸性溶液中會發生如下反應：S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H2O，所以要控制溶液的pH不小于7。

Ⅱ．(1)根據操作步驟后面物質的名稱即可確定該操作的名稱，所以操作①為過濾，操作②也是過濾；由于Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇，所以洗滌Na2S2O3·5H2O晶體時應用乙醇作洗滌劑。

(2)已知Na2S2O3·5H2O于40～45℃ 熔化，48℃分解，所以蒸發時溫度過高會導致析出的晶體分解。

(3)根據滴定過程，隨著硫代硫酸鈉的滴入，碘單質轉化為I-，用淀粉作指示劑，滴定終點時的現象為滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液時，溶液的顏色由藍色變成無色，且在半分鐘內不恢復原色；由題目所給方程式可得關系式如下：K2Cr2O7 ~3I2 ~ 6Na2S2O3，所以，則c=0.2000 mol/L。