Question

15．资料显示：a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反应可生成Na₂S₂O₃．
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）的探究．实验制备装置如图所示（省略夹持装置）：

回答问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗．
（2）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率．B中最好盛装的液体是c．
a．蒸馏水  b．饱和Na₂SO₃溶液   c．饱和NaHSO₃溶液  d．饱和NaHCO₃溶液
（3）在装置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反应方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄．
③结束反应后，取C中溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（4）完成对所得产品的检测的实验：

推测	操作和现象	结论
杂质中的正盐成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4	①取Wg产品配成稀溶液； ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液； ③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生．	产品杂质中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3 Na2S， 一定不含有Na2SO4．

（5）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂．在维生素C（化学式C₆H₈O₆）的水溶液中加入过量I₂溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量．发生的反应为：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-       2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol•L^-1I₂溶液V₁mL，充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂．上述滴定时，采用淀粉作指示剂，判断滴定终点的现象是滴加最后一滴Na₂S₂O₃标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色．消耗b mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．该溶液中维生素C的物质的量是（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol．

Answer 1

分析 利用硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，先排除装置中的空气，c中得到硫代硫酸钠，由题目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，发生总反应为：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，从C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，
（1）根据常见仪器的名称来解答；
（2）装置B中所盛放的液体应不能够与二氧化硫反应；
（3）①根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式；
②空气中含有氧气，可以将产物氧化为Na₂SO₄，所以C中反应发生前，先要排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄；
③从溶液中制取晶体，一般采用蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥的方法；
（4）①取Wg产品配成稀溶液；
②向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂质可能有：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄；
③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃、结合题意，还可能有Na₂S；
（5）碘单质被反应消耗后，溶液颜色从蓝色变化为无色，半分钟不变化说明达到终点；根据氧化还原反应中得失电子数相等进行计算；根据方程式计算维生素C的物质的量；

解答 解：（1）仪器a的名称是分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）a．蒸馏水能与二氧化硫反应生成亚硫酸，故a错误，
b．饱和Na₂SO₃溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，故b错误；
c．饱和NaHSO₃溶液与二氧化硫不反应，符合题意，故c正确；
d．饱和NaHCO₃溶液能与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和二氧化碳，故d错误；
故选：c；
（3）①S元素在二氧化硫中为+4价，在硫化钠中为-2价，反应后为+2价，所以二氧化硫和硫化钠物质的量之比为2：1，据原子守恒，二氧化硫钱的化学计量数为4，硫化钠的化学计量数为2，据原子守恒，还生成二氧化碳，化学方程式为：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂；
故答案为：4；2；1；3；CO₂；
②空气中含有氧气，可以将产物氧化为Na₂SO₄，所以C中反应发生前，先要排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄；
故答案为：排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄；
③从C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，
故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶；
（5）向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂质可能有：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有：Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，Na₂S；
故答案为：

推测	操作和现象	结论
Na2SO3		Na2SO3 Na2CO3 Na2S   Na2SO4

（5）碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点；由2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-可知，消耗的单质碘为n（I₂）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol，则与维生素反应的单质碘为n（I₂）=a mol•L^-1×V₁×10^-3mol-$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol，由C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-，可知n（C₆H₈O₆）=n（I₂）=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol；
故答案为：滴加最后一滴Na₂S₂O₃标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色；（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3；

点评 本题主要考查了无机物的制备、组成与含量测定，涉及知识点较多，培养了学生分析问题、解决问题，运用知识的能力，难度较大．