Question

【题目】Na2S2O4俗称保险粉，常用做纺织工业的漂白剂、脱色剂等。某科研小组制备并探究其性质。

资料：Na2S2O4易溶于水，具有极强的还原性，易被空气氧化，在碱性介质中稳定。

Ⅰ．制备Na2S2O4 (部分加热等辅助仪器略去)

(1)仪器①的名称是___________。

(2)B装置用于制备Na2S2O4。第一步反应：Zn+2SO2ZnS2O4；第二步，加入NaOH溶液，于28~35℃下反应生成Na2S2O4，该步反应的化学方程式为___________。

(3)实验时，先向B中通入SO2的原因，除产生Zn S2O4之外，另一原因是___________。

(4)反应后除去B中的沉淀，在滤液中加入一定量的NaCl固体搅拌，有Na2S2O4晶体析出。加入NaCl固体的作用是___________

Ⅱ．探究Na2S2O4的性质

(5)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和SO2，但科研小组没有做到完全隔绝空气，得到的固体产物中还含有Na2SO4。请设计实验证明该分解产物中含有Na2SO4。实验方案是___________。(可选试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液、KMnO4，溶液)

(6)制备纳米级银粉用NaOH溶液溶解Na2S2O4，加入一定量的AgNO3溶液，生成纳米级的银粉。在制备银粉的反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，且生成的含硫物质只有一种，写出该反应的离子方程式___________。

(7)为测定某含硫代硫酸钠样品的纯度(其它杂质均不参加反应)设计如下方案，并进行实验：

①准确称取该硫代硫酸钠样品mg，配制成250mL待测溶液。

②移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加入少量淀粉溶液，用 nmol·L－1I2标准溶液滴定(发生反应：2S2O32－+I2=S4O32－+2I－)，至滴定终点。

③滴定终点的现象为___________，平均消耗I2标准溶液VmL，样品中Na2S2O4的纯度为___________(用代数式表示)。

Answer 1

【答案】圆底烧瓶 ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4 + Zn(OH)2 排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化) 加入氯化钠，增大了Na+离子浓度，促进Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡解释可以 取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质 2Ag++S2O42—+4OH—＝2Ag↓+2SO32—+2H2O 滴入最后一滴I2，溶液变为蓝色，且半分钟不褪色 3.16nv/m(或316nv/m%或3.16nv/m×100%)

【解析】

装置A中的浓硫酸通过分液漏斗滴到蒸馏烧瓶中和Cu反应制得二氧化硫，二氧化硫和Zn在三颈烧瓶中反应生成ZnS2O4，加入NaOH溶液反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，装置C中氢氧化钠溶液吸收二氧化硫尾气，防止污染空气，据此答题。

（1）仪器①的名称是圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶。

（2）28~35℃下反应生成的ZnS2O4与NaOH溶液反应，反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，反应的化学方程式为ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2，故答案为：ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2。

（3）由于Na2S2O4具有极强的还原性，易被空气氧化，所以B装置反应前应排尽装置中的空气，防止氧气干扰实验，故答案为：排出装置中残留的O2或空气(或防止生成物Na2S2O4被氧化)。

（4）加入NaCl固体的目的是，溶液中的Na+离子浓度增大，使Na2S2O4的溶解度降低，更易结晶析出，提高产率，故答案为：加入氯化钠，增大了Na+离子浓度，促进Na2S2O4结晶析出(用沉淀溶解平衡解释可以)。

（5）应固体中含有的Na2SO3、Na2S2O3会干扰Na2SO4的检验，应先加入足量的稀盐酸，排除Na2SO3、Na2S2O3的干扰，再加入BaCl2溶液，检验是否存在Na2SO4，故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。

（6）由题意可知，AgNO3溶液和碱性Na2S2O4溶液反应生成纳米级的银粉，反应中Ag元素的化合价升高，做氧化剂，Na2S2O4做氧化剂被氧化，因氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，由得失电子数目守恒可知S2O32-被氧化为SO32-，反应的方程式：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32-+2H2O，故答案为：2Ag++S2O42-+4OH-=2Ag↓+2SO32-+2H2O。

（7）移取25.00mL待测溶液于锥形瓶中，加入少量淀粉溶液，用nmol·L－1I2标准溶液滴定至终点，滴定终点的现象为：滴入最后一滴I2，溶液变为蓝色，且半分钟不褪色，根据离子方程式进行计算得到25.00mL硫代硫酸钠物质的量：

2S2O32－+I2=S4O32－+2I－

2 1

n（Na2S2O3）nmol/L×V×10-3L

n(Na2S2O3)=2nV×10-3mol

配制的250mL溶液中含有n(Na2S2O3)=0.02nVmol，样品中n(Na2S2O3)的百分含量=0.02nV×158g/mol÷m×100%=3.16nV/m，故答案为：滴入最后一滴I2，溶液变为蓝色，且半分钟不褪色；3.16nv/m(或316nv/m%或3.16nv/m×100%)。