Question

11．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品．某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）．
Ⅰ．【查閱資料】
①Na₂S₂O₃•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．
②向Na₂CO₃和Na₂S混合溶液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得產(chǎn)品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．
③Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀鹽酸．
Ⅱ．【實驗裝置】
如圖所示（省略夾持裝置）：
Ⅲ．【實驗步驟】
①如圖示加入試劑．
②先向C中燒瓶加入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H₂SO₄．C中發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂→3Na₂S₂O₃+CO₂
③待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)．C中溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥得到Na₂S₂O₃•5H₂O的粗產(chǎn)品．
（1）加入試劑之前須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；b瓶的名稱是廣口瓶，作用是作安全瓶，防止倒吸．
（2）A中不可用稀硫酸的原因為：生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比較大，不易溢出．
（3）E中的試劑可以選用b（選填序號）．
a．稀H₂SO₄b．NaOH溶液c．飽和NaHSO₃溶液d．Na₂CO₃溶液
（4）為驗證產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設(shè)計了以下實驗方案：
取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，取沉淀，加入足量稀鹽酸，當(dāng)沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生（填實驗現(xiàn)象），則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（5）為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗步驟②進(jìn)行了改進(jìn)，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．
（6）所制得的粗產(chǎn)品可以通過重結(jié)晶方法進(jìn)一步提純得到純Na₂S₂O₃•5H₂O．

Answer 1

分析 （1）加入試劑之前須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性，儀器b的名稱是廣口瓶，作用主要是作安全瓶，防止倒吸；
（2）根據(jù)生成的二氧化硫溶解性比較大，不易溢出來分析；
（3）E裝置目的是吸收剩余的二氧化硫，因為與碳酸鈉反應(yīng)沒有與氫氧化鈉溶液反應(yīng)充分，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)；
（4）根據(jù)亞硫酸鋇溶解于稀鹽酸并且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，硫酸鋇不溶解于稀鹽酸來分析；
（5）根據(jù)亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉分析；
（6）根據(jù)重結(jié)晶的適用范圍分析．

解答 解：（1）裝置搭好以后，加入試劑之前須進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性，儀器b的名稱是廣口瓶，因為生成的二氧化硫易溶于水溶液，所以要防止倒吸，則b瓶的作用是作安全瓶，防止倒吸；故答案為：檢查裝置的氣密性；廣口瓶；作安全瓶，防止倒吸；
（2）因為稀硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比較大，不易溢出來，而濃硫酸濃度大又具有吸水性，所以生成的二氧化硫在濃硫酸里溶解性較小，易溢出，故答案為：生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比較大，不易溢出；
（3）E中的試劑是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫與碳酸鈉反應(yīng)沒有與氫氧化鈉溶液反應(yīng)充分，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)，
故選：b；
（4）因為BaSO₃難溶于水，可溶于稀鹽酸并且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，硫酸鋇不溶解于稀鹽酸，所以當(dāng)沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明固體中既有硫酸鋇又有亞硫酸鋇，則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄；故答案為：當(dāng)沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；
（5）因為亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；
（6）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過重結(jié)晶方法提純，故答案為：重結(jié)晶．

點評 本題以某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了物質(zhì)的分離提純、檢驗、設(shè)計優(yōu)化等，綜合性較強(qiáng)．