Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O35H2O）俗名“大蘇打”，又稱為“海波”，可用于照相業作定型劑，也可用于紙漿漂白作脫氧劑，它易溶于水，難溶于乙醇，加熱、遇酸均易分解，工業上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備，某實驗模擬工業硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應裝置及所需試劑如圖：

實驗具體操作步驟為：

①開啟分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，適當調節分液漏斗的滴速，使反應產生的SO2氣體均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同時開啟電動攪拌器攪動，水浴加熱，微沸

②直至析出的渾濁不再消失，并控制溶液的PH接近7時，停止通入SO2氣體

③趁熱過濾，將濾液加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O35H2O

④在經過濾、洗滌、干燥．得到所需產品

（1）寫出儀器A的名稱_____________，步驟④中洗滌時，為了減少產物的損失的試劑可以是_______

（2）為了保證硫代硫酸鈉的產量，實驗中不能讓溶液PH＜7，請用離子方程式解釋原因_____________

（3）最后得到的產品可能含有反應Na2SO4雜質，請設計實驗檢測產品中是否存在Na2SO4（已知BaS2O3不溶于水），簡要說明實驗操作．現象和結論_____________

（4）測定產品純度

①準確稱取1.00g產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑用0.1000molL﹣1碘的標準溶液滴定，反應原理為2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣，滴定起始和終點的滴定管液面位置如圖則消耗碘的標準溶液體積為_______mL，產品的純度為_______%

②若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會使樣品中Na2S2O35H2O的質量分數的測量結果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

（5）Na2S2O3常用于脫氧劑，在溶液易被Cl2氧化SO42﹣，該反應的離子方程式為________。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 乙醇 S2O32-+ 2H+= S + SO2↑+H2O 取樣，先加足量的鹽酸酸化，過濾，取澄清液體加入氯化鋇溶液，若出現白色沉淀，說明含有硫酸鈉雜質，反之，不含。 16.00 79.36 偏低 S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O =2SO42－+ 8Cl－+ 10H+

【解析】

本實驗利用模擬工業硫化堿法制取硫代硫酸鈉，涉及SO2的實驗室制法和用氫氧化鈉溶液吸收SO2的尾氣，重點考查了產物的提純及純度的分析，可以運用冷卻結晶的方法從混合液中獲得晶體，再通過水洗和乙醇的洗澡干燥獲得成品，最后利用滴定的方法測定純度，涉及原理、誤差分析和數據處理，據此解答問題；
（1）由儀器結構特征，可知A為蒸餾燒瓶；由題目信息可知，硫代硫酸鈉易溶于水、難溶于乙醇，應用乙醇洗滌，減少因溶解導致損失；
（2）Na2S2O3在酸性條件下會反應生成S和二氧化硫；
（3）加入鹽酸，Na2S2O3反應生成S沉淀，靜置后取上層清液，滴加BaCl2溶液，檢驗溶液中是否含有硫酸根離子；
（4）根據圖示的滴定管中液面讀出初讀數、終讀數，然后計算出消耗碘的標準溶液體積，根據反應2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，n（S2O32-）=2n（I2），然后碘單質的物質的量計算出Na2S2O35H2O質量及產品的純度，若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，說明反應物沒有完全反應，還需繼續滴加標準液，產生誤差；
（5）Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，反應生成硫酸鈉、氯化鈉，配平書寫離子方程式。

（1）儀器A為蒸餾燒瓶，根據題意，硫代硫酸鈉易溶于水，難溶于乙醇，因此為了減少產物的損失用乙醇進行洗滌；

（2）硫代硫酸鈉與酸反應，S2O32-+ 2H+="=" S + SO2↑+H2O；

（3）取樣，先加足量的鹽酸酸化，過濾，取澄清液體加入氯化鋇溶液，若出現白色沉淀，說明含有硫酸鈉雜質，若不出現白色沉淀，說明不含硫酸鈉雜質；

（4）①根據圖2，滴定前的讀數是2.50mL，滴定后讀數是18.50mL，因此消耗碘的體積為(18.50－2.50)mL = 16.00mL，根據離子反應方程式，n(Na2S2O3) =16.00× 10－3× 0.1000 × 2mol =" 3.2" × 10－3mol，m(Na2S2O3·5H2O) =3.2× 10－3× 248g = 0.7936g，純度為0.7936/1 × 100% = 79.36%；

②局部變色，說明消耗I2的量減少，求的純度偏低；

（5）根據信息，氯氣作氧化劑，轉變成Cl－，Na2S2O3作還原劑，被氧化成SO42－，利用化合價的升降法進行配平，其離子反應方程式為：S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O = 2SO42－+ 8Cl－+ 10H+。