Question

20．该小组根据上述原理设计下图所示装置制备Na₂S₂O₃．

（1）实验应避免有害气体排放到空气中．装置①、②中盛放的试剂依次是
①Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②NaOH溶液．
（2）实验过程中，随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体，可以观察到的现象是沉淀逐渐消失．
（3）反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃•5H₂O晶体的主要操作包括：加热浓缩，冷却．结晶，过滤．

Answer 1

分析 图所示装置制备Na₂S₂O₃，利用的原理是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液，发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，2Na₂S+SO₂=3S+2Na₂SO₃，Na₂SO₃+S=Na₂S₂O₃；
（1）①上述分析可知①中盛放试剂为Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中，需要通过氢氧化钠溶液吸收；
（2）随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，继续通入气体沉淀会消失亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠；
（3）溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到．

解答 解：图示装置制备Na₂S₂O₃的原理，利用的是亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体，二氧化硫通过硫化钠和碳酸钠的混合溶液，发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，2Na₂S+SO₂=3S+2Na₂SO₃，Na₂SO₃+S=Na₂S₂O₃；
（1）①上述分析可知①中盛放试剂为生成硫代硫酸钠的装置，试剂应是Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液，发生反应Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，2Na₂S+SO₂=3S+2Na₂SO₃，Na₂SO₃+S=Na₂S₂O₃，生成目标产物；
故答案为：Na₂S 溶液、Na₂CO₃溶液；
②为避免污染气体二氧化硫排放到空气中，需要通过氢氧化钠溶液吸收，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O，②中盛放的试剂是氢氧化钠溶液，
故答案为：NaOH溶液；
（2）随着气体的通入，装置①中有气泡产生，还有大量黄色固体析出，Na₂CO₃+SO₂=Na₂SO₃+CO₂，2Na₂S+SO₂=3S+2Na₂SO₃，继续通入气体沉淀会消失，是因亚硫酸钠和硫单质反应生成硫代硫酸钠，Na₂SO₃+S=Na₂S₂O₃，则观察到的现象为沉淀逐渐消失，
故答案为：沉淀逐渐消失；
（3）溶液中得到溶质晶体的操作为加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到，反应结束后，从制得的Na₂S₂O₃稀溶液中得到Na₂S₂O₃•5H₂O晶体的主要操作包括加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤；
故答案为；加热浓缩，冷却结晶，过滤洗涤．

点评 本题考查了物质制备实验装置和原理的分析判断，主要是制备反应的过程理解应用，制备反应和实验基本操作是解题关键，题目难度中等．