Question

【题目】由硫和亚硫酸钠共热可制备硫代硫酸钠（Na2S2O3），Na2S2O3是重要的化工料，易溶于水，在酸性溶液中发生如下反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3·5H2O），并测定产品的纯度。装置如下（已略去加热装置）：

（1）D是尾气处理装置，盛放的溶液可以是__________。

a．酸性高锰酸钾溶液 b．NaOH溶液 c．饱和NaHSO3溶液

（2）C中发生的化学反应有：__________、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、__________。

（3）经过系列操作，该小组同学从C中制得了Na2S2O3·5H2O，此晶体中可能混有Na2SO3和Na2SO4杂质。接下来，他们做实验证明了则两种杂质的存在，请完成操作：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，__________，沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（已知Ba2+与S2O32-不生成沉淀）。

（4）该组同学经讨论认为：先向A中滴加70%的H2SO4，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C加入Na2S和Na2CO3混合溶液，可减少装置C中生成的Na2SO4的量，画出改进后的C装置。___________

（5）测定Na2S2O3·5H2O的纯度：称取Wg产品，用适量蒸馏水溶解，滴加少量淀粉溶液，用0.1000mol·L-1碘的标准溶液滴定，反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

①判断反应达到滴定至终点的标志是：______________________________。

②滴定起始和终点的液面位置如图，则产品的纯度为（Na2S2O·5H2O的摩尔质量为Mg·mol-1）____________________。

Answer 1

【答案】 ab Na2CO3+SO2=CO2+Na2SO3 Na2SO3+SNa2S2O3。 过滤后用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀盐酸 最后一滴碘液滴入时，溶液由无色变蓝色，且30s内不恢复原来的颜色 ×100%。

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）SO2是有毒气体，防止污染空气，需要进行尾气处理，利用SO2属于酸性氧化物或具有还原性，进行除去，a、酸性高锰酸钾溶液氧化SO2为SO42－，故a正确；b、SO2与NaOH反应生成Na2SO3，故b正确；c、SO2与NaHSO3不发生反应，不能除去SO2，故c错误；（2）亚硫酸的酸性强于碳酸，因此发生SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2，反应制备硫代硫酸钠晶体，因此发生Na2SO3＋S Na2S2O3；；（3）实验证明两种杂质的存在，因为S2O32－与Ba2＋不生成沉淀，但S2O32－与H＋反应生成S和SO2，因此滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成后，应过滤，排除S2O32－的干扰，然后向沉淀中加入足量的稀盐酸，沉淀未完全溶解，说明沉淀中有BaSO4，即杂质中含有Na2SO4，由刺激性气味气体产生，此气体为SO2，说明杂质中含有Na2SO3；（4）根据信息，需要先排除装置中空气，防止干扰实验，再向C中加入硫化钠和碳酸钠溶液，因此装置设计成；（5）①淀粉遇到碘单质变蓝，根据反应原理，滴定至终点的标志为：最后一滴碘液滴入时，溶液由无色变蓝色，且30s内不恢复原来的颜色；②滴定中消耗I2的体积为18.10mL，根据2S2O32－＋I2=S4O62－＋2I－，n(Na2SO3·5H2O)=2×18.10×10－3×0.1mol，纯度为2×18.10×10－3×0.1×M/W×100%= ×100%。