Question

【题目】硫代硫酸钠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（Na2S2O3·5H2O）。

I．[查阅资料]

（1）Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。

（2）向Na2CO3和Na2S混合液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品中常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

（3）Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl。

Ⅱ.[制备产品]实验装置如图所示（省略夹持装置）

实验步骤：

（1）按如图所示组装好装置后，应先__________ (填操作名称)。仪器B和D的作用是________，按图示加入试剂，E中的试剂是_____________（选填下列字母编号）。

A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．饱和NaHSO3溶液

（2）先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。C中反应生成Na2S2O3和CO2，写出A中反应的化学方程式为_______，C中反应的离子方程式为_________。

（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合液，滤液经_______（填写操作名称）、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ．[探究与反思]

（1）为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择）取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，洗涤，____________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

（2）为减少装置C中生成的Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验Ⅱ步骤（2）进行了改进，改进后的操作是______。

（3）探究Na2S2O3是否具有还原性：向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液，若看到_____________，

说明有还原性 (已知：Na2S2O3被氧化成Na2SO4），反应的离子方程式为__________________。

Answer 1

【答案】检查装置气密性 安全瓶（或防倒吸） B H2SO4＋Na2SO3==Na2SO4＋SO2↑＋H2O 2S2-＋CO32-＋4SO2==3S2O32- ＋CO2 蒸发 向沉淀中加入足量稀盐酸 先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液 氯水颜色变浅（或褪色） S2O32- ＋4Cl2＋5H2O==2SO42-＋10H+＋8Cl-

【解析】

根据装置可知，A装置制备SO2，C装置制备Na2S2O3，B、D装置是防倒吸的，由于SO2有毒，需要尾气处理，因此E装置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物，可以用氢氧化钠溶液吸收，即E中的试剂是氢氧化钠溶液。

II.（1）涉及气体的实验，要先检验装置的气密性，所以组装好装置后，应先检查装置气密性，再按图示加入试剂；SO2易溶于水，实验中要防止倒吸，B和D的作用是安全瓶（或防倒吸）；由于SO2是酸性氧化物，可以用氢氧化钠溶液吸收，即E中的试剂是氢氧化钠溶液，故选B，故答案为：检查装置气密性；安全瓶（或防倒吸）；B。

（2）向A中烧瓶滴加浓H2SO4，Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、SO2气体和H2O，反应方程式为：H2SO4＋Na2SO3=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；C中SO2与Na2S和Na2CO3混合溶液，反应生成Na2S2O3和CO2，反应方程式为：4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2，离子方程式为：2S2-＋CO32-＋4SO2=3S2O32-＋CO2，故答案为：H2SO4＋Na2SO3=Na2SO4＋SO2↑＋H2O；2S2-＋CO32-＋4SO2=3S2O32-＋CO2。

（3）由于Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，因此要从溶液中得到硫代硫酸钠晶体，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥、得到产品，故答案为：蒸发。

Ⅲ．（1）Na2SO3易被氧化，BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl，所以取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤、蒸馏水洗涤沉淀，再向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4，对于向沉淀物中加入物质的选择，稀硝酸有氧化性，可以把亚硫酸根氧化为硫酸根离子，从而无二氧化硫生成，不能证明有Na2SO3，而稀硫酸会引进硫酸根离子，不能证明原溶液中含有硫酸根离子，蒸馏水不与沉淀反应，故选择稀盐酸，故答案为：向沉淀中加入足量稀盐酸。

（2）由于亚硫酸盐易被氧化生成硫酸盐，而装置中含有空气，空气中的氧气可以氧化Na2S2O3使之生成Na2SO4，所以在不改变原有装置的基础上为减少装置C中生成的Na2SO4的量，改进后的措施是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，故答案为：先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。

（3）该反应中Na2S2O3被氧化为Na2SO4，Cl2还原为Cl-，反应的离子方程式为：S2O32- ＋4Cl2＋5H2O=2SO42-＋10H+＋8Cl-，所以若看到氯水颜色变浅（或褪色），说明有还原性，故答案为：氯水颜色变浅（或褪色），S2O32-＋4Cl2＋5H2O=2SO42-＋10H+＋8Cl-。