Question

【題目】硫化鈉又稱硫化堿，為無色、易溶于水和熱乙醇的固體，常用于制造硫代硫酸鈉、多硫化鈉、硫化染料等。實驗室中用工業硫化鈉(因含重金屬硫化物和煤粉等而呈褐色)、純堿等物質制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)的原理如下：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 S+ Na2SO3 Na2S2O3。回答下列問題：

(1)工業硫化鈉的純化

將18g工業硫化鈉加入燒瓶中，再加入150mL95%的乙醇溶液和8mL水。用如圖所示裝置進行沸水浴加熱，并回流40min，趁熱過濾，冷卻、攪拌、結晶、傾析，除去上層母液；最后用95%的乙醇溶液洗滌，烘干，得到Na2S·9H2O晶體。圖中儀器a的名稱是_______，該過程中回流40min的目的是_______________________________。

(2)硫代硫酸鈉的制備

稱取純化后的Na2S·9H2O晶體14.4g和mgNa2CO3，混合后置于錐形瓶中，加入150mL蒸餾水，微熱后按圖所示組裝儀器；然后，打開分液漏斗的活塞和螺旋夾6，并適當調節該螺旋夾，向錐形瓶中通入SO2氣體，當溶液呈中性時，停止通入SO2氣體，對反應后落液進行后續處理，即可制得硫代硫酸鈉(Na2S2O3·5H2O)。

①適當調節螺旋夾6的目的是_______________________________________；

②實驗過程中，通入SO2一段時間后，溶液中會生成大量淡黃色沉淀，然后又變澄清。生成淡黃色沉淀的化學方程式為____________________________________。若通入SO2氣體時間過長，會降低硫代硫酸鈉的產率，原因是_______________________。

③為提高產品純度，節約原料，m=____g；

④反應結束后，需對溶液進行后續處理，得到硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)，其操作是蒸發濃縮，冷卻結晶、過濾、_____、烘干。稱量所得產品，質量為ng，則Na2S2O3·5H2O的產率為_____________%。

Answer 1

【答案】 球形冷凝管 保證硫化鈉充分溶解 控制氣體流速，保證SO2充分反應，防倒吸 2Na2S+3SO2=3S↓+2Na2SO3 通入SO2時間過長，會使溶液酸性較強，導致Na2S2O3因反應而損耗 3.18 洗滌 4.48n(或100n/22.32)

【解析】（1）儀器a是球形冷凝管。回流40min的目的是為了保證硫化鈉完全的溶解在溶劑中。

（2）①適當調節螺旋夾6的目的是控制通入的二氧化硫的流速，避免流速過快，使二氧化硫不能充分反應，同時也防止溶液倒吸。

②通入SO2一段時間后，溶液中會生成大量淡黃色沉淀一定是單質S，所以反應為2Na2S+3SO2=3S↓+2Na2SO3。通入的二氧化硫的時間過長，就會使溶液變為較強的酸性，而硫代硫酸鈉會與酸反應（2H+ + S2O32- = S↓+ SO2↑+ H2O），導致產率降低。

③反應為2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 = 3Na2S2O3 + CO2，所以Na2S∶Na2CO3＝2:1。加入了Na2S·9H2O晶體14.4g，物質的量為0.06mol，所以碳酸鈉為0.03mol，質量為3.18g。

④從溶液中得到固體應該經過：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干。加入Na2S·9H2O晶體14.4g，物質的量為0.06mol，所以得到的硫代硫酸鈉應該為0.09mol，質量為0.09×248=22.32g，實際得到ng，所以產率為：100n/22.32%＝4.48n%。