Question

【题目】Na2S2O3·5H2O常用作冲洗照相底片的定影剂，实验室以Na2S、Na2CO3、SO2为原料，利用下图装置可制取少量Na2S2O3·5H2O，其实验原理为Na2CO3+SO2=Na2S2O3+CO2；2Na2S+3SO2==2Na2SO3+3S；Na2SO3+S=Na2S2O3。回答下列问题:

(1)打开K1，关闭K2，将锥形瓶中的溶液加热至35℃，打开滴液漏斗活塞慢慢滴加浓硫酸，锥形瓶中的现象是: ①导管口有气泡冒出；②__________________。

(2)通过注射器取样，监控锥形瓶中溶液pH=7～8，锥形瓶中酸性不能过强的原因是_______。当锥形瓶中溶液的pH接近7时，应进行的操作是__________________________。

(3)反应结束后将锥形瓶中混合液经如下处理可Na2S2O3·5H2O粗晶体:

①趁热过滤的目的是______________________。

②粗晶体中含有Na2CO3、Na2SO3、Na2SO4等杂质,利用下列提供的试剂，检验粗产品中含有Na2CO3。

可选试剂: a.品红溶液 b.酸性高锰酸钾溶液 c.澄清石灰水 d.NaOH溶液 e.稀硫酸

实验方案:取适量所得粗晶体配成溶液，滴加足量的稀硫酸，将产生的气体依次通过酸性高锰酸钾溶液、_____(填试剂序号)、澄清石灰水，若______(填现象),则证明产品中含有Na2CO3。

(4)粗晶体中Na2S2O3·5H2O质量分数的测定:称取2.500g粗晶体溶于水，配成100mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.4000 mol/L的酸性高锰酸钾标准溶液滴定,消耗标准溶液的体积为10.00mL，Na2S2O3·5H2O的质量分数为______ (忽略杂质对滴定的影响；S2O32-被酸性高锰酸钾溶液氧化为SO42-)。

Answer 1

【答案】 溶液中出现黄色浑浊(或淡黄色)，后又逐渐变澄清 Na2S2O3在酸性较强的环境中会发生反应，降低Na2S2O3·5H2O产率 关闭滴液漏斗活塞，关闭K1，打开K2 防止Na2S2O3因温度降低析出，而造成损失 a 酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊 99.2%

【解析】(1)打开K1，关闭K2，将锥形瓶中的溶液加热至35℃，打开滴液漏斗活塞慢慢滴加浓硫酸，亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，2Na2S+3SO2==2Na2SO3+3S；随后有发生Na2SO3+S=Na2S2O3，溶液变澄清，故答案为：溶液中出现黄色浑浊(或淡黄色)，后又逐渐变澄清；

(2)通过注射器取样，监控锥形瓶中溶液pH=7～8，因为Na2S2O3在酸性较强的环境中会发生反应，会降低Na2S2O3·5H2O产率，因此锥形瓶中酸性不能过强；当锥形瓶中溶液的pH接近7时，需要关闭滴液漏斗活塞，使反应停止，同时关闭K1，打开K2，用碱液吸收多余的二氧化硫，故答案为：Na2S2O3在酸性较强的环境中会发生反应，降低Na2S2O3·5H2O产率；关闭滴液漏斗活塞，关闭K1，打开K2；

（3）①趁热过滤可以防止Na2S2O3因温度降低析出，而造成损失，故答案为：防止Na2S2O3因温度降低析出，而造成损失；

②检验粗产品中含有Na2CO3：取适量所得粗晶体配成溶液，滴加足量的稀硫酸，将产生的气体依次通过酸性高锰酸钾溶液、除去二氧化硫，然后用品红溶液检验二氧化硫是否除净，再用澄清石灰水具有生成的二氧化碳，若酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊，则证明产品中含有Na2CO3，故答案为：a；酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊；

(4) 酸性高锰酸钾标准溶液滴定Na2S2O3·5H2O的反应方程式为5S2O32-+ 8MnO4-+ 14H+= 10SO42-+8 Mn2++7H2O，反应消耗的高锰酸钾的物质的量为0.4000mol/L×0.0100L=0.004mol，则n(S2O32-)=×0.004mol=0.0025mol，因此Na2S2O3·5H2O的质量分数=×100%=99.2%，故答案为：99.2%。