Question

【題目】硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品。某興趣小組制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)的實驗裝置如下圖所示（省略夾持裝置）：

主要實驗步驟為：①檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑；②先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4；③待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合物，濾液經一系列實驗操作后得到產品。

已知：i．Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成；

ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是________；B、D裝置的作用_______________。

(2)上述實驗步驟③中的操作主要有_______、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；E中的試劑是____。

(3)為檢驗產品中是否含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案（所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇），請將方案補充完整：

取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，向沉淀中滴加足量的_______，若___________(填實驗現象)，則可以確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(4)為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟②需進行改進，具體操作是______________________；寫出制備Na2S2O3的總反應的化學方程式：________。

(5)稱取樣品29.l0g，配成500mL溶液，取出250mL向其中加入足量稀硫酸，充分反應，靜置、過濾、洗滌、干燥、稱量得沉淀1.60g，則樣品中硫代硫酸鈉晶體的百分含量為____。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 防倒吸 蒸發濃縮 氫氧化鈉溶液 稀鹽酸 沉淀部分溶解，并有刺激性氣味的氣體產生 先向A中加入濃硫酸，再向C中加入硫化鈉和碳酸鈉 2Na2S +Na2CO3 +4SO2= 3Na2S2O3 +CO2 85.2%

【解析】試題分析：由題中實驗步驟可知，A裝置制備二氧化硫，C裝置用于制備硫代硫酸鈉，B和D用于防止倒吸，E用于吸收尾氣，防止有毒氣體污染空氣。

(1)儀器a的名稱是分液漏斗；B、D裝置的作用防倒吸。

(2)實驗步驟③中的操作主要有蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；E中的試劑是氫氧化鈉溶液。

(3)檢驗產品中是否含有Na2SO3和Na2SO4，因為亞硫酸鋇和硫酸鋇都不溶于水，而硫代硫酸鋇可溶于水，所以根據所提供的試劑，可以設計以下實驗方案：取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，向沉淀中滴加足量的稀鹽酸，若沉淀部分溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可以確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(4)為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟②需進行改進，具體操作是先向A中加入濃硫酸，再向C中加入硫化鈉和碳酸鈉；制備Na2S2O3的總反應的化學方程式為2Na2S +Na2CO3 +4SO2= 3Na2S2O3 +CO2。

(5)稱取樣品29.l0g，配成500mL溶液，取出250mL向其中加入足量稀硫酸，充分反應，靜置、過濾、洗滌、干燥、稱量得沉淀1.60g，由反應的化學方程式Na2 S2O3 +H2SO4= Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O可知，n(Na2S2O3·5H2O)=n(S)＝，則樣品中硫代硫酸鈉晶體的百分含量為85.2%。