Question

(15分）硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3?5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。

烧瓶C中发生反应如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成 一段液注，若 ，则整个装置气密性良好。装置D的作用是 。装置E中为 溶液。

（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。

（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择 。

a．蒸馏水 b．饱和Na2SO3溶液

c．饱和NaHSO3溶液 d．饱和NaHCO3溶液

（4）实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是 。

（5）已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。

（6）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩冷却，过滤，洗涤，干燥，即得到粗产品（主要含有Na2S2O3?5H2O和其他杂质）。某兴趣小组为测定该产品纯度，准确称取4.96 g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.1000 mol?L?1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2S2O32－＋I2＝S4O62－＋2I?，滴定至终点时，滴定起始和终点的液面位置如下图，则产品的纯度为_________。

经仪器分析，该产品纯度为16%，分析该兴趣小组测定产品纯度偏差的原因（忽略人为误差） 。[M（Na2S2O3?5H2O）=248g／mol]

Answer 1

（1）液柱高度保持不变（1分） 防止倒吸（1分） NaOH（合理即得分）（1分）（2）2:1（2分）

c（2分）（4）控制滴加硫酸的速度（合理即得分）（2分） 溶液变澄清（或浑浊消失）（2分）

（6）18.1% （2分） 粗产品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水体积偏大（2分）

【解析】

试题分析：（1）如果装置不漏气，则液注高度保持不变，据此可以说明气密性良好；SO2易溶于水，所以D为安全瓶，起防止倒吸的作用；SO2、H2S均是大气污染物，需要尾气处理，因此装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用。二者都是酸性气体，应该选用NaOH溶液。

（2）根据题目所给3个化学反应方程式可得出对应关系：2Na2S ~ 2H2S ~ 3S ~3 Na2SO3，即2molNa2S反应时同时生成2molNa2SO3，还需要1molNa2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1。

（3）SO2易溶于水，能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应，但在NaHSO3溶液中溶解度较小，所以最好选用饱和亚硫酸氢钠溶液，答案选c；

（4）SO2利用70% H2SO4与Na2SO3反应制取，所以为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度即可；

（5）反应（III）相对较慢，而反应III 是固体S与亚硫酸钠溶液反应，所以烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清（或浑浊消失）；

（6）根据示意图可知起始时读数是0.00ml，终点时读数是18.10ml，这说明实际消耗溶液的体积是18.10ml，所以Na2S2O3?5H2O的质量＝0.1000mol/L×0.01810L×2×248g/mol＝0.89776g，则产品的纯度为。如果经仪器分析，该产品纯度为16%，这说明测量值偏高，即消耗标准液的体积偏大，所以可能的原因是粗产品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水体积偏大。

考点：考查物质制备实验方案设计与探究