Question

【題目】硫化堿法是工業上制備Na2S2O3的方法之一，反應原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2(該反應ΔH＞0)，某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na2S2O3·5H2O流程如下：

（1）吸硫裝置如圖所示：

①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，B中試劑是____________，表明SO2吸收效率低的實驗現象是B中_________。

②為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是________、________。(寫出兩條)

（2）Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：準確稱取ag KIO3(化學式量：214)固體配成溶液，加入過量KI固體和H2SO4溶液，滴加指示劑，用Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液的體積為VmL。則c(Na2S2O3)＝_________ mol·L－1。(只列出算式，不作運算)已知：＋I2=＋2I－

（3）某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的Na2S2O3濃度可能 ____(填“無影響”、“偏低”或“偏高”)，原因是_________。

Answer 1

【答案】品紅、溴水或KMnO4溶液 溶液顏色很快褪色 控制SO2的流速 適當升高溫度 偏低 4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O，第三步滴速太慢，過量KI會被氧化產生碘單質，導致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，c(Na2S2O3)＝，V增大，c(Na2S2O3)偏低。

【解析】

（1）①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，若A中SO2吸收的效率高，則進入B中的SO2速率慢，B中溶液變化就緩慢，反之則迅速，故B中試劑能與SO2反應且存在明顯的現象，故B中的試劑是品紅、溴水或KMnO4溶液等，若A中SO2吸收的效率低，B中溶液顏色很快褪色；②根據影響反應的速率的因素可知，使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是增大SO2的接觸面積、控制SO2的流速、適當升高溫度；

（2）檢驗Cl—用AgNO3溶液，檢驗NaOH的存在需要利用pH測定，即向溶液加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH，若有NaOH溶液存在時，pH應大于10.2；

（3）由已知可以寫出IO3－＋5I－+6H+== 3I2＋3H2O、2S2O32－＋I2==S4O62－＋2I－可得IO3－~3I2~6S2O32－，a g KIO3的物質的量為ag ÷214g/mol，c（Na2S2O3）＝6×ag ÷214g/mol÷（VmL×10—3mL/L）=6000a/214V=3000a/107V。

（1）①二氧化硫具有還原性、漂白性，所以可以用品紅、溴水或KMnO4溶液，來檢驗二氧化硫是否被完全吸收，若SO2吸收效率低，則二氧化硫有剩余，B中的溶液會褪色；

②為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，可以減緩二氧化硫的流速，使二氧化硫與溶液充分接觸反應，適當升高溫度，也能使二氧化硫充分反應；

（2）KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O，I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI；

n（KIO3）=mol，設參加反應的Na2S2O3為xmol；

KIO3～～～～3I2～～～～6Na2S2O3

1 6

mol xmol

所以 x= ，則c（Na2S2O3）===molL-1；

（3）某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的Na2S2O3濃度可能偏低，原因是4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O，第三步滴速太慢，過量KI會被氧化產生碘單質，導致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，c(Na2S2O3)＝，V增大，c(Na2S2O3)偏低。