Question

（16分）用Na₂SO₃和硫粉在水溶液中加热反应，可以制得Na₂S₂O₃。10℃和70℃时，Na₂S₂O₃在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下，从溶液中析出的晶体是Na₂S₂O₃?5H₂O。Na₂S₂O₃在酸性溶液中立即完全分解：

Na₂S₂O₃+2HCl=S↓+SO₂↑+H₂O+2NaCl

现取15.1gNa₂SO₃，溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中。用小火加热至微沸，反应约1h后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na₂S₂O₃?5H₂O晶体。

⑴若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是           。（填写选项的字母，可以多选，但选错要倒扣。）

A.会降低反应速率            　B.需要提高反应温度  

C.将增大反应体系的pH值      　D.会减少产量

⑵反应1h后过滤，其目的是                                              。

⑶滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机杂质是                   。它是由                         而产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：                         。

⑷设Na₂SO₃跟硫粉完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70℃，溶液的体积约30mL，该溶液是否达到饱和？试通过计算说明。（70℃时，Na₂S₂O₃饱和溶液的密度为1.17g/cm³）

⑸若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL，再冷却至10℃时所能得到的Na₂SO₃?5H₂O的质量，你认为               。（填写一个选项的字母）

    A．前面提供的数据已经足够。

B．还需要提供100℃时溶液的密度（1.14g/cm³）。

C．还需要提供结晶后剩余溶液的体积（10.0mL）。

⑹根据第（5）小题你的选择（如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数据），计算从10℃、30.0mL溶液中结晶而出的Na₂S₂O₃?5H₂O的质量。

Answer 1

⑴ A、D（各1分，共2分）

⑵除去过量的硫粉 （1分）

⑶Na₂SO₄　（1分）　　由Na₂SO₃被空气氧化（1分）

取出少许溶液，加稀盐酸至酸性后，过滤除去S，再加BaCl₂溶液 （2分）

⑷解：若该溶液是饱和溶液，其所含的Na₂S₂O₃的质量为x，则

（1分）

而按题意，完全反应得到的Na₂S₂O₃的质量为：

所以溶液尚未达到饱和。 （2分）

⑸ B（1分）

⑹溶液中水的质量 （2分）

设析出的Na₂S₂O₃?5H₂O的质量为x，

则有 （列式2分）

解之 x=23.2g （1分）