Question

5．資料顯示：
a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反應(yīng)可生成Na₂S₂O₃．
某化學(xué)小組據(jù)此進(jìn)行了制備硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）的探究，實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

回答問題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（3）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率．
①B中最好盛裝的液體是c．
a．蒸餾水  b．飽和Na₂SO₃溶液   c．飽和NaHSO₃溶液  d．飽和NaHCO₃溶液
②如使SO₂緩慢進(jìn)入燒瓶C，正確的操作是控制分液漏斗的活塞，使?jié)饬蛩峋徛�滴入A中．
（4）在裝置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反應(yīng)方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反應(yīng)開始先使A中發(fā)生反應(yīng)一會(huì)兒，再使C中反應(yīng)發(fā)生，其原因是A中反應(yīng)一會(huì)生成二氧化硫，C中才能反應(yīng)．
③結(jié)束反應(yīng)后，取C中溶液，經(jīng)蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥、得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（5）完成對(duì)所得產(chǎn)品的檢測的實(shí)驗(yàn)：

推測	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
雜質(zhì)中的正鹽成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4	①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液； ②向溶液中滴加過量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，得沉淀和濾液； ③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生． ④向?yàn)V液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.100 0mol•L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，至溶液呈紫色不再褪去，消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為18.10mL．	產(chǎn)品雜質(zhì)中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2S、Na2CO3， 一定不含有Na2SO4． 操作④發(fā)生的反應(yīng)是： 2S2O${\;}_{3}^{2-}$+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I- 產(chǎn)品純度：$\frac{9}{w}$×100%．

Answer 1

分析 （1）儀器a的名稱是分液漏斗；
（2）濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫和硫酸鈉；
（3）①裝置B中所盛放的液體應(yīng)不能夠與二氧化硫反應(yīng)；
②如使SO₂緩慢進(jìn)入燒瓶C，應(yīng)使A中緩慢反應(yīng)；
（4）①據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式；
②先使C中充滿二氧化硫，C中才能反應(yīng)；
③根據(jù)將Na₂S₂O₃結(jié)晶析出的操作分析；
（5）①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液；
②向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，
③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，
④據(jù)反應(yīng)方程式和碘的量計(jì)算硫代硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算純度．

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫和硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）①裝置B中所盛放的液體應(yīng)不能夠與二氧化硫反應(yīng)，二氧化硫能夠溶于水，能夠與亞硫酸鈉和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，故答案為：C；
②如使SO₂緩慢進(jìn)入燒瓶C，應(yīng)使A中緩慢反應(yīng)，控制分液漏斗的活塞，使?jié)饬蛩峋徛�滴入A中，故答案為：控制分液漏斗的活塞，使?jié)饬蛩峋徛�滴入A中；
（4）①S元素在二氧化硫中為+4價(jià)，在硫化鈉中為-2價(jià)，反應(yīng)后為+2價(jià)，所以二氧化硫和硫化鈉物質(zhì)的量之比為2：1，據(jù)原子守恒，二氧化硫錢的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，硫化鈉的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，據(jù)原子守恒，還生成二氧化碳，化學(xué)方程式為4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，故答案為：4；2；1；3；CO₂；
②先使C中充滿二氧化硫，C中才能反應(yīng)，故答案為：A中反應(yīng)一會(huì)生成二氧化硫，C中才能反應(yīng)；
③將Na₂S₂O₃結(jié)晶析出的操作應(yīng)為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發(fā)；
（5）向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，據(jù)反應(yīng)方程式，消耗0.100 0mol•L^-1×0.01810L=0.001810mol碘，能夠反應(yīng)0.00362mol硫代硫酸鈉，質(zhì)量為0.00362mol×248g/mol=8.9776g，所以產(chǎn)品純度為$\frac{8.9776g}{wg}$×100%≈$\frac{9}{w}$×100%，故答案為：Na₂SO₃；Na₂SO₃；Na₂S；Na₂CO₃；Na₂SO₄；$\frac{9}{w}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題以制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了氧化還原反應(yīng)方程式書寫、配平以及物質(zhì)的分離提純、檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．