Question

11．硫代硫酸钠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】
①Na₂S₂O₃•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．
②向Na₂CO₃和Na₂S混合溶液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得产品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．
③Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃难溶于水，可溶于稀盐酸．
Ⅱ．【实验装置】
如图所示（省略夹持装置）：
Ⅲ．【实验步骤】
①如图示加入试剂．
②先向C中烧瓶加入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄．C中发生反应：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂→3Na₂S₂O₃+CO₂
③待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应．C中溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥得到Na₂S₂O₃•5H₂O的粗产品．
（1）加入试剂之前须进行的操作是检查装置的气密性；b瓶的名称是广口瓶，作用是作安全瓶，防止倒吸．
（2）A中不可用稀硫酸的原因为：生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比较大，不易溢出．
（3）E中的试剂可以选用b（选填序号）．
a．稀H₂SO₄b．NaOH溶液c．饱和NaHSO₃溶液d．Na₂CO₃溶液
（4）为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案：
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，取沉淀，加入足量稀盐酸，当沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（填实验现象），则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（5）为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤②进行了改进，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液．
（6）所制得的粗产品可以通过重结晶方法进一步提纯得到纯Na₂S₂O₃•5H₂O．

Answer 1

分析 （1）加入试剂之前须进行的操作是检查装置的气密性，仪器b的名称是广口瓶，作用主要是作安全瓶，防止倒吸；
（2）根据生成的二氧化硫溶解性比较大，不易溢出来分析；
（3）E装置目的是吸收剩余的二氧化硫，因为与碳酸钠反应没有与氢氧化钠溶液反应充分，与稀H₂SO₄和饱和NaHSO₃溶液不反应；
（4）根据亚硫酸钡溶解于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸来分析；
（5）根据亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠分析；
（6）根据重结晶的适用范围分析．

解答 解：（1）装置搭好以后，加入试剂之前须进行的操作是检查装置的气密性，仪器b的名称是广口瓶，因为生成的二氧化硫易溶于水溶液，所以要防止倒吸，则b瓶的作用是作安全瓶，防止倒吸；故答案为：检查装置的气密性；广口瓶；作安全瓶，防止倒吸；
（2）因为稀硫酸与亚硫酸钠反应生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比较大，不易溢出来，而浓硫酸浓度大又具有吸水性，所以生成的二氧化硫在浓硫酸里溶解性较小，易溢出，故答案为：生成的二氧化硫在稀硫酸中溶解性比较大，不易溢出；
（3）E中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫与碳酸钠反应没有与氢氧化钠溶液反应充分，与稀H₂SO₄和饱和NaHSO₃溶液不反应，
故选：b；
（4）因为BaSO₃难溶于水，可溶于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸，所以当沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明固体中既有硫酸钡又有亚硫酸钡，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄；故答案为：当沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生；
（5）因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液，故答案为：先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
（6）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过重结晶方法提纯，故答案为：重结晶．

点评 本题以某兴趣小组拟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．