Question

用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应可以制得Na2S2O3．10℃和70℃时，Na2S2O3在100 g水中的溶解度分别为60 g和212 g，常温下，从溶液中析出晶体是Na2S2O3·5H2O．Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解：Na2S2O3＋2 HCl＝S↓＋SO2↑＋H2O＋2NaCl．现取15.1 gNa2SO3溶于80 mL水，另取5.00 g硫粉，用少量乙醇润湿后(以便硫能被水浸润)，加到上述溶液中，用小火加热至微沸．反应约为1 h后过滤，滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3·5H2O晶体． (1) 若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是________ A． 会降低反应速度 B． 需要提反应温度 C． 将增大体系的pH D． 会减少产量 (2) 反应1 h后过滤，其目的是________． (3) 滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________．它是由________而产生． (4) 设Na2SO3与S完全反应，当将滤液蒸发浓缩后，冷却至70℃，溶液的体积约30 mL．该溶液是否达到饱和?试通过计算说明(70℃时Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17 g·cm－3)． (5) 若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30 mL，再冷却至10℃时所得到的Na2S2O3·5H2O的质量，你认为 [　　] A． 前面提供的数据已足够 B． 还要提供100℃时溶液的密度为1.14 g·cm－3 C． 还需要提供结晶后剩余溶液的体积 (6) 根据上题你选择(如选A则直接计算，如选B或C则可选用其数据)，计算从10℃、30 mL溶液中结晶而出的Na2S2O3·5H2O的质量．

Answer 1

答案：1．AD;5．B;
解析：

(2)	除去过量的硫粉
(3)	Na2SO4，Na2SO3氧化
(6)	23.2 g

提示：

(1)	由于题目已提供了用乙醇润湿硫粉(以使硫能被水浸润)的信息，可以联想出不用乙醇的后果：反应速度降低，产量减少．
(2)	经过计算n(Na2SO3)＝15.1 g/126 g/mol＝0.12 mol，n(S)＝5 g/32 g/mol＝0.16 mol，而Na2SO3＋S＝Na2S2O3，显然硫粉过量，应在反应后过滤除去．
(3)	反应前后，水溶液中只有Na2SO3和Na2S2O3两种无机盐，如果还有其它无机杂质，必须是从其他反应而得．已知亚硫酸钠是不稳定的，在敞开容器中(接触空气)于100℃溶液中保持沸腾下反应1 h之久，因2 Na2SO3＋O2＝2 Na2SO4，可能的物质杂质是Na2SO4．
(4)	首先要判断生成的Na2S2O3溶液是否饱和，其思维途径有两种：①计算生成的Na2S2O3在70℃饱和溶液中应有的体积(23.8 mL)，将它与题设30 mL相比较．②计算70℃时30 mL饱和溶液中应含Na2S2O3的质量(23.85 g)与反应得到的Na2S2O3的质量(18.9 g)相比较．若反应得到Na2S2O3在70℃时配成饱和溶液，其体积为、所以溶液未饱和．
(5)	根据上题中计算出的Na2S2O3的质量18.9 g，要求得Na2S2O3·5H2O的质量就需要求出水的质量，要求出水的质量就必须进一步求出溶液质量，而溶液质量＝溶液密度×溶液体积，所以要知道100℃时溶液的密度，从而选B
(6)	根据溶解度和有关晶体知识，即可求出析出的晶体质量． 　　溶液中水的质量＝1.14×30 g－18.9 g＝15.3 g 　　设析出的Na2S2O3·5H2O晶体质量为M则(18.9－158M/248)/(15.3－90M/248)＝60/100，解得M＝23.2 g．