Question

【题目】工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O，实验室用如下装置(略去部分夹持仪器)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柱，若____________，则整个装置气密性良好，装理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，则理论上烧瓶C中Na2S和Na2SO3的物质的量之比为____________。

(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__________(填字母代号)。

a．蒸馏水　　　　b．饱和Na2SO3溶液 c．饱和NaHSO3溶液　　　d．饱和NaHCO3溶液

实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是___________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是____________________________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器有_____________。

a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶

(4)反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：__________________________________。(已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32- + 2H+ =S↓+ SO2↑+ H2O)

Answer 1

【答案】（18分）答案：（1）液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH（合理即得分）

（2）2:1

（3）c 控制滴加硫酸的速度（合理即得分）

溶液变澄清（或混浊消失）；

a、d

（4）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。（合理即得分）

【解析】

试题（1）液柱高度保持不变，说明气密性良好；D为安全瓶，可以防止倒吸；装置E起到吸收为期中二氧化硫和硫化氢的作用，所以选用NaOH。（2）根据题目给的3个反应，可以得到关系为2Na2S-2H2S-3S-3Na2SO3，所以烧瓶C中硫化钠和亚硫酸钠的物质的量比为2:1。（3）二氧化硫易溶于水，能与亚硫酸钠溶液和碳酸氢钠溶液反应，但在亚硫酸氢钠溶液中溶解度小，所以选c；二氧化硫为70%硫酸和亚硫酸钠反应制取的，所以为了使二氧化硫缓慢进入烧瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度。反应（III）相对较慢，所以烧瓶C的反应终点的现象为溶液变澄清（或混浊消失）；蒸发皿和试管可以直接加热，烧杯和锥形瓶加热时需要使用石棉网，所以选a、d。（4）检验溶液中的硫酸根即可，方法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。

离子	检验试剂	实验步骤	实验现象	离子方程式
CO32-	①BaCl2溶液、稀盐酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸	加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出无色无味气体	Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
	②稀盐酸、Ca(OH)2溶液	加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液	加入稀盐酸后放出无色无味气体，通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊	CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2＝CaCO3↓+H2O
SO42-	BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸	生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀	Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-	①BaCl2溶液、稀盐酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸	加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，并放出刺激性气味的气体	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
	②稀盐酸、品红溶液	加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液	加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
Cl-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸	向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸	生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀	Ag++Cl-=AgCl↓
Br-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸		生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀	Ag++Br-=AgBr↓
I-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸	向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀盐酸	生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀	Ag++I-=AgI↓
	②新制氯水，淀粉溶液	向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液	滴入新制Cl2，振荡后再滴入淀粉溶液，变蓝	Ag++I-="AgI↓" 2I-+Cl2=I2+2Cl-I2遇淀粉变蓝