Question

【题目】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O35H2O，M=248g/mol)是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体，具体流程如图：

回答下列问题：

(1)吸硫装置如图所示。装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，表明SO2吸收效率低的实验现象是_____。

(2)市售硫代硫酸钠中常含有硫酸钠杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：试剂：稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液、无氧蒸镏水，完成下列操作：

实验操作	现象	结论
取少量样品于试管中，加入无氧蒸馏水	固体完全溶解
往试管中加入_____	_______，有刺激性气体产生	试样中含有硫代硫酸钠
静置，取上层清液，滴加_______	______________	试样含有硫酸根

(3)测定硫代硫酸钠的纯度步骤如下：

①溶液配制：准确取5.0000g产品，配制成250mL溶液，配制溶液的蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除_____及二氧化碳。

②滴定：向锥形瓶中加入25.00mL0.01mol/LKIO3溶液，加入过量KI溶液和H2SO4溶液，发生反应：IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O，然后加入淀粉作指示剂，用硫代硫酸钠样品溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。当_____，即为终点。消耗样品溶液的用量为20.00mL，则样品纯度为_____%(保留4位有效数字)。

Answer 1

【答案】溶液颜色很快褪色或红色很快褪去 过量稀盐酸 溶液产生黄色浑浊 BaCl2溶液 产生白色沉淀 水中溶解的氧气 加入最后一滴样品溶液时，溶液由蓝色变为无色，并且半分钟内不变色 93.00

【解析】

(1)根据SO2的漂白性检验SO2的吸收率；

(2)①根据Na2S2O3与强酸反应产生难溶于水的S单质检验Na2S2O3的存在；

②利用BaSO4是白色不溶于水，也不溶于酸的性质检验SO42-的存在；

(3)水中溶解氧气会消耗Na2S2O3，影响Na2S2O3纯度的测定；

根据I2遇淀粉溶液变为蓝色判断滴定终点；利用物质反应时微粒的物质的量关系，由KIO3溶液中溶质的物质的量计算反应产生的I2的物质的量，再结合I2+2S2O32-=S4O62-+2I-中反应关系可确定20 mL样品溶液中Na2S2O3物质的量，进而得到Na2S2O3纯度。

(1)酸性H2SO3>H2CO3>H2S，所以向含有Na2S、Na2CO3的混合溶液中通入SO2气体，SO2气体发生反应产生H2S、CO2气体而消耗SO2，由于SO2具有漂白性，所以要检验SO2的吸收效率降低，则有SO2气体会由导气管进入到盛有品红溶液的B装置，会看到溶液颜色很快褪色或红色很快褪去；

(2)硫代硫酸钠固体用无氧蒸馏水溶解后，得到其溶液，向该溶液中加入过量稀盐酸，发生反应：2HCl+Na2S2O3=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，因此会看到溶液变浑浊，就可以证明试样中含有硫代硫酸钠；

静置，取上层清液，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，证明发生了反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓；

(3)①配制Na2S2O3溶液时，为了防止溶解在溶液中的O2反应消耗Na2S2O3，而影响其纯度的测量，蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用，其目的是杀菌、除水中溶解的氧气及二氧化碳。

②25.00 mL0.01 mol/LKIO3溶液中KIO3的物质的量n(KIO3)=c·V=0.01 mol/L×0.025 L=2.5×10-4 mol，根据方程式：IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O可知反应产生I2的物质的量n(I2)=3n(KIO3)= 7.5×10-4mol，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2单质，当溶液中I2恰好消耗完全时，溶液由蓝色变为无色，半分钟内不变色就达到滴定终点。当达到滴定终点时，消耗硫代硫酸钠样品溶液20.00mL，其中含有Na2S2O3的物质的量为n(Na2S2O3)=2n(Na2S2O3)=2×7.5×10-4 mol=1.5×10-3 mol，250 mL溶液中含有Na2S2O3的物质的量n(Na2S2O3)=1.5×10-3 mol×=1.875×10-2 mol，其中含有的Na2S2O3的质量为m(Na2S2O35H2O)=1.875×10-2 mol×248g/mol=4.65 g，所以样品纯度为×100%=93.00%。