Question

5．资料显示：
a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反应可生成Na₂S₂O₃．
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）的探究，实验制备装置如图所示（省略夹持装置）：

回答问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗．
（2）装置A中发生反应的化学方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率．
①B中最好盛装的液体是c．
a．蒸馏水  b．饱和Na₂SO₃溶液   c．饱和NaHSO₃溶液  d．饱和NaHCO₃溶液
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，正确的操作是控制分液漏斗的活塞，使浓硫酸缓慢滴入A中．
（4）在装置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反应方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是A中反应一会生成二氧化硫，C中才能反应．
③结束反应后，取C中溶液，经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（5）完成对所得产品的检测的实验：

推测	操作和现象	结论
杂质中的正盐成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4	①取Wg产品配成稀溶液； ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液； ③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生． ④向滤液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.100 0mol•L-1碘的标准溶液，至溶液呈紫色不再褪去，消耗碘的标准溶液体积为18.10mL．	产品杂质中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2S、Na2CO3， 一定不含有Na2SO4． 操作④发生的反应是： 2S2O${\;}_{3}^{2-}$+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I- 产品纯度：$\frac{9}{w}$×100%．

Answer 1

分析 （1）仪器a的名称是分液漏斗；
（2）浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠；
（3）①装置B中所盛放的液体应不能够与二氧化硫反应；
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，应使A中缓慢反应；
（4）①据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式；
②先使C中充满二氧化硫，C中才能反应；
③根据将Na₂S₂O₃结晶析出的操作分析；
（5）①取Wg产品配成稀溶液；
②向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，
③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，
④据反应方程式和碘的量计算硫代硫酸钠的质量，进而计算纯度．

解答 解：（1）仪器a的名称是分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（3）①装置B中所盛放的液体应不能够与二氧化硫反应，二氧化硫能够溶于水，能够与亚硫酸钠和碳酸氢钠溶液反应，故答案为：C；
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，应使A中缓慢反应，控制分液漏斗的活塞，使浓硫酸缓慢滴入A中，故答案为：控制分液漏斗的活塞，使浓硫酸缓慢滴入A中；
（4）①S元素在二氧化硫中为+4价，在硫化钠中为-2价，反应后为+2价，所以二氧化硫和硫化钠物质的量之比为2：1，据原子守恒，二氧化硫钱的化学计量数为4，硫化钠的化学计量数为2，据原子守恒，还生成二氧化碳，化学方程式为4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，故答案为：4；2；1；3；CO₂；
②先使C中充满二氧化硫，C中才能反应，故答案为：A中反应一会生成二氧化硫，C中才能反应；
③将Na₂S₂O₃结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，故答案为：蒸发；
（5）向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，据反应方程式，消耗0.100 0mol•L^-1×0.01810L=0.001810mol碘，能够反应0.00362mol硫代硫酸钠，质量为0.00362mol×248g/mol=8.9776g，所以产品纯度为$\frac{8.9776g}{wg}$×100%≈$\frac{9}{w}$×100%，故答案为：Na₂SO₃；Na₂SO₃；Na₂S；Na₂CO₃；Na₂SO₄；$\frac{9}{w}$×100%．

点评 本题以制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）为载体，考查了氧化还原反应方程式书写、配平以及物质的分离提纯、检验、设计优化等，综合性较强，题目难度中等．