硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品.某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O). Ⅰ.[查阅资料] (1)硫代硫酸钠(Na2S2O3)易溶于水.在中性或碱性环境中稳定.受热.遇酸易分解. (2)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体.易溶于水.其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成. (3)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na₂S₂O₃·5H₂O)。

Ⅰ.【查阅资料】

(1)硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，受热、遇酸易分解。

(2)Na₂S₂O₃·5H₂O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成。

(3)向Na₂CO₃和Na₂S混合溶液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃（反应方程式为：2Na₂S＋Na₂CO₃＋ 4SO₂===3Na₂S₂O₃＋CO₂），所得产品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄。

Ⅱ.【制备产品】实验装置如图所示：

请回答下列问题:

(1)实验步骤：检查装置气密性后，向三颈瓶c中加入Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液，再将分液漏斗a中液体滴加到烧瓶b中加热发生反应产生SO₂，请写出b中发生反应的化学方程式______________________。待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应。过滤c中的混合物，滤液经____________________(填写操作名称)、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

(2) 装置A用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

(3)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO₂不能过量，原因是_________。

III.【测定产品纯度】

准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L^－1碘的标准溶液滴定。

反应原理为2S₂O＋I₂===S₄O＋2I^－（忽略Na₂SO₃与I₂反应）

(4)滴定至终点时，溶液颜色的变化：_________________________________。

(5)滴定起始和终点的液面位置如图，则产品的纯度为(设Na₂S₂O₃·5H₂O相对分子质量为M)______________。

IV.【探究与反思】

(6)为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。(所需试剂从稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀盐酸、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成， __________________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄。

【知识点】物质的制备，物质的分离和提纯，物质的检验 J5

【答案解析】(1)Cu＋2H₂SO₄(浓)==△=CuSO₄+SO₂↑＋2H₂O

(或Na₂SO₃+H₂SO₄(浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O等合理答案) 蒸发浓缩、冷却结晶 (2) d

(3) 若SO₂过量，溶液显酸性，产物会分解

(4) 由无色变蓝色

(5) ×100%

(6) 过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸

解析：(1)通过信息可以得到三颈瓶中是制备Na₂S₂O₃，故在b中应该生成SO₂，制备SO₂的反应有Cu＋2H₂SO₄(浓)==△=CuSO₄+SO₂↑＋2H₂O或Na₂SO₃+H₂SO₄(浓）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O等。在c在制得的Na₂S₂O₃是溶解在溶液中的，故从溶液中得到溶质需要的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

(2)在本实验中尾气主要含有CO₂和SO₂，故需要用碱液进行吸收。

(3)因题目中给示的信息中说明硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)在中性或碱性环境中稳定，受热、遇酸易分解，当SO₂过量时水溶液显示酸性，使产物会分解。

(4)因溶液中含有淀粉，当滴定到终点时，过量的单质碘遇到淀粉显示蓝色。

(5)根据 2S₂O＋I₂===S₄O＋2I^－

2mol 1mol

n 0.100 0 mol·L^－1×18.10×10^-3L

m(Na₂S₂O₃·5H₂O)=3.620 ×10^-3mol×M

则产品的纯度为×100%。

(6)根据：Na₂S₂O₃•5H₂O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃难溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄。

【思路点拨】本题制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）为载体，考查了物质的分离提纯、检验、设计优化等，综合性较强。

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