Question

【题目】硫化碱法是工业上制备Na2S2O3的方法之一，反应原理：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2=3Na2S2O3＋CO2(该反应ΔH＞0)，某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O流程如下：

（1）吸硫装置如图所示：

①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，B中试剂是____________，表明SO2吸收效率低的实验现象是B中_________。

②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是________、________。(写出两条)

（2）Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取ag KIO3(化学式量：214)固体配成溶液，加入过量KI固体和H2SO4溶液，滴加指示剂，用Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液的体积为VmL。则c(Na2S2O3)＝_________ mol·L－1。(只列出算式，不作运算)已知：＋I2=＋2I－

（3）某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na2S2O3浓度可能 ____(填“无影响”、“偏低”或“偏高”)，原因是_________。

Answer 1

【答案】品红、溴水或KMnO4溶液 溶液颜色很快褪色 控制SO2的流速 适当升高温度 偏低 4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O，第三步滴速太慢，过量KI会被氧化产生碘单质，导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加，c(Na2S2O3)＝，V增大，c(Na2S2O3)偏低。

【解析】

（1）①装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，若A中SO2吸收的效率高，则进入B中的SO2速率慢，B中溶液变化就缓慢，反之则迅速，故B中试剂能与SO2反应且存在明显的现象，故B中的试剂是品红、溴水或KMnO4溶液等，若A中SO2吸收的效率低，B中溶液颜色很快褪色；②根据影响反应的速率的因素可知，使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是增大SO2的接触面积、控制SO2的流速、适当升高温度；

（2）检验Cl—用AgNO3溶液，检验NaOH的存在需要利用pH测定，即向溶液加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH，若有NaOH溶液存在时，pH应大于10.2；

（3）由已知可以写出IO3－＋5I－+6H+== 3I2＋3H2O、2S2O32－＋I2==S4O62－＋2I－可得IO3－~3I2~6S2O32－，a g KIO3的物质的量为ag ÷214g/mol，c（Na2S2O3）＝6×ag ÷214g/mol÷（VmL×10—3mL/L）=6000a/214V=3000a/107V。

（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性，所以可以用品红、溴水或KMnO4溶液，来检验二氧化硫是否被完全吸收，若SO2吸收效率低，则二氧化硫有剩余，B中的溶液会褪色；

②为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应；

（2）KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O，I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI；

n（KIO3）=mol，设参加反应的Na2S2O3为xmol；

KIO3～～～～3I2～～～～6Na2S2O3

1 6

mol xmol

所以 x= ，则c（Na2S2O3）===molL-1；

（3）某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na2S2O3浓度可能偏低，原因是4I－＋4H＋＋O2=2I2＋2H2O，第三步滴速太慢，过量KI会被氧化产生碘单质，导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加，c(Na2S2O3)＝，V增大，c(Na2S2O3)偏低。