Question

【题目】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)又称海波，呈无色透明状，易溶于水，不溶于乙醇，常用作棉织物漂白后的脱氯剂、定量分析中的还原剂。

Ⅰ. Na2S2O3·5H2O的制备

Na2S2O3·5H2O的制备方法有多种，其中亚硫酸钠法是工业和实验室中的主要方法：Na2SO3 + S + 5H2O Na2S2O3·5H2O

制备过程如下：

①称取12.6g Na2SO3于100mL烧杯中，加50 mL去离子水搅拌溶解。

②另取4.0 g硫粉于200mL烧杯中，加6 mL乙醇充分搅拌均匀将其润湿，再加入Na2SO3溶液，隔石棉小火加热煮沸，不断搅拌至硫粉几乎全部反应。

③停止加热，待溶液稍冷却后加2 g活性炭，加热煮沸2分钟(脱色)。

④趁热过滤，得滤液至蒸发皿中， ______________、____________________。

⑤过滤、洗涤，用滤纸吸干后，称重，计算产率。

（1）加入的硫粉用乙醇润湿的目的是____________________________。

（2）步骤④趁热过滤的原因_____________________，空格处应采取的操作是_________________、____________________。

（3）步骤⑤洗涤过程中，为防止有部分产品损失，应选用的试剂为___________。

（4）滤液中除Na2S2O3和未反应完全的Na2SO3外，最可能存在的无机杂质是________________，生成该杂质的原因可能是____________________________。

Ⅱ.产品纯度的测定

准确称取1.00 g产品(硫代硫酸钠晶体的摩尔质量为248 g/mol)，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000 mol/L碘标准溶液滴定至终点，消耗21.00 mL。反应的离子方程式为：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

（5）计算所得产品的纯度为___________(保留三位有效数字)，该数据的合理解释可能是__________(不考虑实验操作引起的误差)。

Ⅲ.产品的应用

（6）Na2S2O3常用于脱氯剂，在溶液中易被Cl2氧化为SO42-，该反应的离子方程式为 ____________________________________。

Answer 1

【答案】增大亚硫酸钠与硫粉的接触面积，加快反应速度 防止温度降低，产品析出而损失 蒸发浓缩 冷却结晶 乙醇 Na2SO4 Na2SO3被空气中的O2氧化 104% 产品中有未反应的Na2SO3也会与I2发生反应，且相同质量的Na2SO3消耗I2更多；在反应过程中I2挥发损失 S2O32－+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42－ + 8Cl－ + 10H+

【解析】

（1）乙醇易溶于水，硫粉用乙醇润湿，有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触；

（2）步骤④趁热过滤的原因是防止温度降低时，产品析出而损失，得到的溶液需要移至蒸发皿中，然后蒸发浓缩、冷却结晶即可；

（3）由于硫代硫酸钠晶体易溶于水，不溶于乙醇，因此洗涤过程中，为防止有部分损失，应选用的试剂为乙醇；

（4）由于Na2SO3易被空气中的氧气氧化转化为硫酸钠；

（5）根据题中所给数据进行计算，由于产品中有未反应的Na2SO3也会与I2发生反应，且相同质量的Na2SO3消耗I2更多，在反应过程中I2挥发损失；

（6）Na2S2O3在溶液中易被Cl2氧化为SO42-，根据守恒写出离子方程式。

（1）由于硫不溶于水，微溶于酒精，乙醇易溶于水，因此加入的硫粉用乙醇润湿的目的是增大硫粉与亚硫酸钠溶液的接触面积，加快反应速率；

故答案为：增大亚硫酸钠与硫粉的接触面积，加快反应速度；

（2）步骤④趁热过滤的原因是防止温度降低时，产品析出而损失，得到的溶液需要移至蒸发皿中，然后蒸发浓缩、冷却结晶即可，故答案为：防止温度降低，产品析出而损失；蒸发浓缩；冷却结晶。

（3）由于硫代硫酸钠晶体易溶于水，不溶于乙醇，因此洗涤过程中，为防止有部分损失，应选用的试剂为乙醇，故答案为：乙醇。

（4）由于Na2SO3易被空气中的氧气氧化转化为硫酸钠，则最可能存在的无机杂质是Na2SO4，故答案为：Na2SO4；Na2SO3被空气中的O2氧化。

（5）用0.1000 mol/L碘标准溶液滴定至终点，消耗标准液的体积21.00mL，所得产品的纯度为0.1000mol/L×0.021L×2×248g/mol÷1g×100%=104%，由于产品中有未反应的Na2SO3也会与I2发生反应，且相同质量的Na2SO3消耗I2更多，在反应过程中I2挥发损失，所以会出现这种结果，故答案为：104%；产品中有未反应的Na2SO3也会与I2发生反应，且相同质量的Na2SO3消耗I2更多；在反应过程中I2挥发损失。

（6）Na2S2O3常用于脱氯剂，在溶液中易被Cl2氧化为SO42-，该反应的离子方程式为：

S2O32－+4Cl2+5H2O =2SO42－+8Cl－+10H+，故答案为：S2O32－+4Cl2+5H2O =2SO42－+8Cl－+10H+。