Question

2．Na₂S₂O₃•5H₂O俗称“海波”，是常用的脱氧剂和还原剂．它是无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，Na₂S₂O₃•5H₂O在40～45℃熔化，48℃分解．如图2是有关物质的溶解度曲线：
已知：Na₂SO₃+S $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Na₂S₂O₃，制备Na₂S₂O₃•5H₂O的实验流程如图1：

（1）过滤时玻璃棒的作用是引流；趁热过滤的原因是防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出．
（2）结晶的方法是冷却（或降温）结晶．
（3）洗涤抽滤后得到的晶体，可采用的洗涤液是C．
A．水       B．饱和NaCl溶液       C．无水乙醇     D．NaOH溶液
（4）工业上制得的Na₂S₂O₃•5H₂O产品中可能含有少量的Na₂SO₃和Na₂SO₄杂质．为测定产品成分，准确称取1.2600g 样品，加入蒸馏水完全溶解后配成溶液．将配成的溶液平均分成两份．向一份溶液中加入适量甲醛溶液预处理（防止Na₂SO₃与I₂反应），然后向其中加入0.0500mol/L 的I₂溶液，发生反应：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-，当反应恰好完全时，共消耗I₂溶液20.00mL．向另一份溶液中加入足量的稀硫酸溶液，微热至充分反应，使生成的SO₂全部逸出，测得SO₂在标准状况下体积为56.00mL．
已知：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O
Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（摩尔质量：Na₂S₂O₃•5H₂O：248g/mol   Na₂SO₃：126g/mol   Na₂SO₄：142g/mol）
①样品中含有Na₂S₂O₃•5H₂O质量分数是78.73%；
②通过计算确定样品的成份及各成份的物质的量之比（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）过滤时用玻璃棒引流；趁热过滤防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；
（2）由溶解度曲线可知，Na₂S₂O₃溶解度受温度影响较大，应采取冷却（或降温）结晶；
（3）由题目信息，可知Na₂S₂O₃无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，应选择乙醇进行洗涤；
（4）根据消耗I₂计算每份样品中n（Na₂S₂O₃），进而计算Na₂S₂O₃反应生成二氧化硫，判断每份样品中是否含有亚硫酸钠，若有，根据二氧化硫计算亚硫酸钠的物质的量，再根据每份样品中Na₂S₂O₃•5H₂O、亚硫酸钠的总质量判断是否含有硫酸钠．

解答 解：（1）过滤时用玻璃棒引流；趁热过滤，防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出，
故答案为：引流；防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；
（2）由溶解度曲线可知，Na₂S₂O₃溶解度受温度影响较大，应采取冷却（或降温）结晶，
故答案为：冷却（或降温）结晶；
（3）由题目信息，可知Na₂S₂O₃无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，应选择乙醇进行洗涤，故选：C；
（4）①n（Na₂S₂O₃•5H₂O）=2n（I₂）=2×0.0200 L×0.0500mol/L=0.0020mol，
m（Na₂S₂O₃•5H₂O）=0.002mol×248g/mol=0.4960g，
w（Na₂S₂O₃•5H₂O）=0.4960g×2÷1.2600g=78.73%，
故答案为：78.73%；
②n（SO₂）=0.0560L÷22.4L/mol=0.0025 mol，
Na₂S₂O₃•5H₂O反应生成二氧化硫为0.002mol，故应含有Na₂SO₃，其物质的量为0.0025mol-0.002mol=0.0005mol，
每份样品中Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃的总质量为0.496g+0.0005mol×126g/mol=0.559g＜$\frac{1.26g}{2}$=0.63g，故应含有Na₂SO₄，则每份样品中Na₂SO₄的质量为0.63g-0.559g=0.071g，其物质的量为$\frac{0.071g}{142g/mol}$=0.0005mol，
故样品成分为Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，三者物质的量之比为0.002mol：0.0005mol：0.0005mol=4：1：1，
答：样品成分为Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，三者物质的量之比为4：1：1．

点评 本题是对实验制备方案综合考查，涉及物质的分离提纯、物质组成含量的测定，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，难度中等．