Question

【題目】某學生興趣小組模擬工業制取無水Na2SO3的過程如下：

已知：①反應Ⅰ在三頸燒瓶中發生，裝置如圖1所示(固定及加熱類儀器省略)；

②H2SO3、HSO3-、SO32-在水溶液中的物質的量分數隨pH的分布如圖2；

③Na2SO3·7H2O和Na2SO3的溶解度曲線如圖3。

（1）為提高Na2SO3產率，反應Ⅰ應控制pH在____左右。

（2）反應Ⅱ所得濾液的主要成分是____和Na2SO3。

（3）將操作Ⅰ后所得的Na2SO3溶液加熱濃縮、____（填操作），過濾出的固體用無水乙醇洗滌、在真空干燥箱中采用150℃干燥，得無水Na2SO3固體。

（4）可以用KIO3測定產品中無水Na2SO3的純度：稱取0.1260 g樣品于錐形瓶中，用蒸餾水溶解，并加入淀粉做指示劑，滴加酸性KIO3溶液（amol·L-1）至Na2SO3恰好完全氧化成Na2SO4，發生反應3Na2SO3 +KIO3=3Na2SO4+KI，消耗KIO3溶液體積為bmL。通過計算確定樣品中Na2SO3的質量分數____。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】9.5 NH4Cl 趁熱過濾 3ab×100%

【解析】

氨水中通入二氧化硫生成亞硫酸銨，亞硫酸銨溶液中加NaCl，亞硫酸氨與氯化鈉反應生成氯化銨和亞硫酸鈉，加熱濃縮，溫度控制在80℃左右，會析出Na2SO3，過濾可得Na2SO3。

（1）圖2分析可知，Na2SO3的的物質的量分數在PH=9.5左右最大，為提高Na2SO3產率，反應Ⅰ應控制pH在9.5左右，故答案為：9.5；

（2）反應Ⅱ是亞硫酸氨與氯化鈉反應生成氯化銨和亞硫酸鈉，反應Ⅱ所得濾液的主要成分是NH4Cl、Na2SO3，故答案為：NH4Cl；

（3）Na2SO37H2O和Na2SO3的溶解度曲線可知，溫度高于34°C條件下有利于亞硫酸鈉析出，操作Ⅰ得到的溶液，加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過濾得到晶體，故答案為：趁熱過濾；

（4）消耗KIO3的物質的量為a×10-3L×bmolL-1=ab×10-3mol，發生反應3Na2SO3+KIO3=3Na2SO4+KI，可得關系式：3Na2SO3～KIO3，可知n（Na2SO3）=3n（KIO3）=3ab×10-3mol，則成品中Na2SO3的質量分數=×100%=3ab×100%，故答案為：3ab×100%。