Question

【題目】Na2S2O3·5H2O常用作沖洗照相底片的定影劑，實驗室以Na2S、Na2CO3、SO2為原料，利用下圖裝置可制取少量Na2S2O3·5H2O，其實驗原理為Na2CO3+SO2=Na2S2O3+CO2；2Na2S+3SO2==2Na2SO3+3S；Na2SO3+S=Na2S2O3。回答下列問題:

(1)打開K1，關閉K2，將錐形瓶中的溶液加熱至35℃，打開滴液漏斗活塞慢慢滴加濃硫酸，錐形瓶中的現(xiàn)象是: ①導管口有氣泡冒出；②__________________。

(2)通過注射器取樣，監(jiān)控錐形瓶中溶液pH=7～8，錐形瓶中酸性不能過強的原因是_______。當錐形瓶中溶液的pH接近7時，應進行的操作是__________________________。

(3)反應結束后將錐形瓶中混合液經如下處理可Na2S2O3·5H2O粗晶體:

①趁熱過濾的目的是______________________。

②粗晶體中含有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4等雜質,利用下列提供的試劑，檢驗粗產品中含有Na2CO3。

可選試劑: a.品紅溶液 b.酸性高錳酸鉀溶液 c.澄清石灰水 d.NaOH溶液 e.稀硫酸

實驗方案:取適量所得粗晶體配成溶液，滴加足量的稀硫酸，將產生的氣體依次通過酸性高錳酸鉀溶液、_____(填試劑序號)、澄清石灰水，若______(填現(xiàn)象),則證明產品中含有Na2CO3。

(4)粗晶體中Na2S2O3·5H2O質量分數(shù)的測定:稱取2.500g粗晶體溶于水，配成100mL溶液，取25.00mL溶液于錐形瓶中,用0.4000 mol/L的酸性高錳酸鉀標準溶液滴定,消耗標準溶液的體積為10.00mL，Na2S2O3·5H2O的質量分數(shù)為______ (忽略雜質對滴定的影響；S2O32-被酸性高錳酸鉀溶液氧化為SO42-)。

Answer 1

【答案】 溶液中出現(xiàn)黃色渾濁(或淡黃色)，后又逐漸變澄清 Na2S2O3在酸性較強的環(huán)境中會發(fā)生反應，降低Na2S2O3·5H2O產率 關閉滴液漏斗活塞，關閉K1，打開K2 防止Na2S2O3因溫度降低析出，而造成損失 a 酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁 99.2%

【解析】(1)打開K1，關閉K2，將錐形瓶中的溶液加熱至35℃，打開滴液漏斗活塞慢慢滴加濃硫酸，亞硫酸鈉與濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫與硫化鈉反應生成硫單質，2Na2S+3SO2==2Na2SO3+3S；隨后有發(fā)生Na2SO3+S=Na2S2O3，溶液變澄清，故答案為：溶液中出現(xiàn)黃色渾濁(或淡黃色)，后又逐漸變澄清；

(2)通過注射器取樣，監(jiān)控錐形瓶中溶液pH=7～8，因為Na2S2O3在酸性較強的環(huán)境中會發(fā)生反應，會降低Na2S2O3·5H2O產率，因此錐形瓶中酸性不能過強；當錐形瓶中溶液的pH接近7時，需要關閉滴液漏斗活塞，使反應停止，同時關閉K1，打開K2，用堿液吸收多余的二氧化硫，故答案為：Na2S2O3在酸性較強的環(huán)境中會發(fā)生反應，降低Na2S2O3·5H2O產率；關閉滴液漏斗活塞，關閉K1，打開K2；

（3）①趁熱過濾可以防止Na2S2O3因溫度降低析出，而造成損失，故答案為：防止Na2S2O3因溫度降低析出，而造成損失；

②檢驗粗產品中含有Na2CO3：取適量所得粗晶體配成溶液，滴加足量的稀硫酸，將產生的氣體依次通過酸性高錳酸鉀溶液、除去二氧化硫，然后用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除凈，再用澄清石灰水具有生成的二氧化碳，若酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，則證明產品中含有Na2CO3，故答案為：a；酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺，品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁；

(4) 酸性高錳酸鉀標準溶液滴定Na2S2O3·5H2O的反應方程式為5S2O32-+ 8MnO4-+ 14H+= 10SO42-+8 Mn2++7H2O，反應消耗的高錳酸鉀的物質的量為0.4000mol/L×0.0100L=0.004mol，則n(S2O32-)=×0.004mol=0.0025mol，因此Na2S2O3·5H2O的質量分數(shù)=×100%=99.2%，故答案為：99.2%。