Question

(15分)硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。实验室可通过Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反应来制取Na₂S₂O₃。
       
图1                                               图2
（1）写出图1所示装置中三颈瓶中由反应制取Na₂S₂O₃的化学方程式_       ___。
如将分液漏斗中的H₂SO₄改成浓盐酸，则三颈烧瓶内除Na₂S₂O₃生成外，还有_____(填化学式)杂质生成。
（2）为测定所得保险粉样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数，可用标准碘溶液进行滴定，反应方程式为2Na₂S₂O₃＋I₂===2NaI＋Na₂S₄O₆。
① 利用KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式：___________________。
② 准确称取一定质量的Na₂S₂O₃·5H₂O样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加__ 作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定。滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有_____。
③ 若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数的测量结果______(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
（3）本实验对Na₂S的纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na₂S提纯。已知Na₂S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为：
① 将已称量好的工业Na₂S放入圆底烧瓶中，并加入一定质量的酒精和少量水；
② 按图2所示装配所需仪器，向冷凝管中通入冷却水，进  出（用字母“a”、“b”填空）水浴加热；
③ 待_____时，停止加热，将烧瓶取下；
④ ___________________________；
⑤ ________________________；
⑥ 将所得固体洗涤、干燥，得到Na₂S·9H₂O晶体。

Answer 1

（15分）
(1) 2Na₂S＋Na₂CO₃＋4SO₂===3Na₂S₂O₃＋CO₂　（2分）    NaCl（1分）
(2) ① IO＋5I^－＋6H^＋===3I₂＋3H₂O（2分）
② 淀粉溶液　酸式滴定管（2分）　③偏低 （1分）
(3) ② b  a  （1分）
③ 烧瓶中固体不再减少（2分）　④ 趁热过滤（2分）
　 ⑤ 将所得滤液冷却结晶，过滤（2分）

试题分析：（1）Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反应来制取Na₂S₂O₃，根据元素守恒，同时生成CO₂，所以化学方程式为：)2Na₂S＋Na₂CO₃＋4SO₂===3Na₂S₂O₃＋CO₂；如果将分液漏斗中的H₂SO₄改成浓盐酸，溶液含有Cl?，则三颈烧瓶内除Na₂S₂O₃生成外，还有NaCl。
（2）①KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液，利用KIO₃、KI在酸溶液中发生的氧化还原反应生成单质碘，反应的离子方程式为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠，利用碘单质遇碘单质变蓝指示反应终点；碘溶液具有氧化性，应选用酸式滴定管。
③滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，消耗标准溶液体积减小，则会使样品中Na₂S₂O₃?5H₂O的质量分数的测量偏低
（3）②为了充分冷却，应使冷水充满冷凝管，则应向冷凝管的b处通入水，a处出水。
③依据Na₂S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精，根据提纯硫化钠晶体的实验步骤和方法可知，但烧瓶中固体不再减少，说明硫化钠全部溶解于酒精中，不溶的杂质沉淀过滤除去。
④温度增大硫化钠在酒精中溶解度增大，热溶液过滤得到滤液中主要是硫化钠的酒精溶液，实验操作为趁热过滤。
⑤热的滤液通过冷却、结晶、过滤得到晶体。