Question

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可以除去自来水中的氯气，在水产养殖上被广泛应用。用纯碱和硫化碱(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)为原料制备Na2S2O3·5H2O的实验流程如下：

回答下列问题：

(1)试剂X是一种二元化合物的钡盐，它与Na2SO4反应的化学方程式为___________________。

(2)用热水溶解并趁热过滤的目的是______________________。

(3)利用SO2与Na2CO3、Na2S的混合溶液反应制备Na2S2O3，所需仪器如下图：

①从左到右连接各仪器，导管的接口顺序为：___________接e、f接___________、___________接___________、___________接d。___________

②E中发生反应的离子方程式为______________________。

③装置B的作用是______________________。

(4)操作1包括蒸发浓缩、______________________、___________、洗涤、干燥

(5)为测定产品Na2S2O3·5H2O的纯度，准确称取12.4gNa2S2O3·5H2O产品，配制成100mL溶液，取25.00mL溶液，以淀粉溶液作指示剂，用0.2500mol·L－1碘的标准溶液滴定，发生反应2S2O32－+I2= S4O62－+2I－，消耗碘的标准溶液20.00mL，则该产品的纯度为___________。

Answer 1

【答案】BaS+Na2SO4= BaSO4+Na2S 更快更多溶解硫化碱，并防止过滤时，因降温而析出Na2S，造成损失 a b c g h CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2 作安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中 冷却结晶 过滤 80%

【解析】

用纯碱和硫化碱(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)为原料制备Na2S2O3·5H2O，根据实验流程，用热水溶解硫化碱可以更快更多溶解硫化碱，然后加入试剂X，试剂X是一种二元化合物的钡盐，为了不引入新杂质，所以可考虑使用BaS，反应生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，过滤除去，然后在滤液中通入二氧化硫，并加入碳酸钠，硫化钠与二氧化硫、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠，蒸发浓缩，冷却结晶得到Na2S2O3·5H2O，据此分析解答。

(1)该实验流程的目的是用硫化碱(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)制备Na2S2O35H2O，原料中含杂质Na2SO4、Na2CO3等，净化时考虑除去SO42-，CO32-，试剂X是一种二元化合物的钡盐，为了不引入新杂质，所以可考虑使用BaS，因此与Na2SO4反应的化学方程式为BaS+Na2SO4= BaSO4↓+Na2S，故答案为：BaS+Na2SO4= BaSO4↓+Na2S；

(2)用热水溶解可以更快更多溶解硫化碱，趁热过滤可以防止过滤时，因降温而析出Na2S，造成损失，故答案为：更快更多溶解硫化碱，并防止过滤时，因降温而析出Na2S，造成损失；

(3)①利用SO2与Na2CO3、Na2S的混合溶液反应制备Na2S2O3，反应的方程式为Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，根据提供的装置图，D为二氧化硫的发生装置，E为三者的反应装置，尾气中的二氧化硫需要吸收，并防止倒吸，用C装置处理，需按下列顺序连接装置，A(实验后期关闭E中止水夹，打开A中止水夹，可吸收多余SO2)→D(制取SO2)→B(安全装置)→E(制取Na2S2O3)→C(吸收SO2尾气)，所以各接口的顺序为： a接e、f接b、c接g、h接d，故答案为：a b c g h；

②E中发生反应的离子方程式为CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2，故答案为：CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2；

③装置B是安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中，故答案为：作安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中；

(4) 硫化钠与二氧化硫、碳酸钠反应生成硫代硫酸钠，要得到硫代硫酸钠晶体，可以蒸发浓缩，冷却结晶得到Na2S2O3·5H2O，因此操作1包括蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥，最终得到Na2S2O3·5H2O，故答案为：冷却结晶；过滤；

(5) 20.00mL 0.2500mol·L－1碘的标准溶液中含有碘的物质的量为0.02L×0.2500mol/L=0.005mol，根据2S2O32－+I2= S4O62－+2I－，样品中含有的Na2S2O3·5H2O为0.005mol×2×=0.04mol，因此样品中含有的Na2S2O3·5H2O的纯度为×100%=80%，故答案为：80%。