Question

【题目】实验室用如图装置（略去夹持仪器）制取硫代硫酸钠晶体。

已知：①Na2S2O3．5H2O是无色晶体，易溶于水，难溶于乙醇。

②硫化钠易水解产生有毒气体。

③装置C中反应如下：Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2；2Na2S+3SO2=3S+2Na2SO3；S+Na2SO3Na2S2O3。

回答下列问题：

（1）装置B的作用是___。

（2）该实验能否用NaOH代替Na2CO3？___（填“能”或“否”）。

（3）配制混合液时，先溶解Na2CO3，后加入Na2S·9H2O，原因是___。

（4）装置C中加热温度不宜高于40℃，其理由是___。

（5）反应后的混合液经过滤、浓缩，再加入乙醇，冷却析出晶体。乙醇的作用是___。

（6）实验中加入m1gNa2S·9H2O和按化学计量的碳酸钠，最终得到m2gNa2S2O3·5H2O晶体。Na2S2O3·5H2O的产率为___（列出计算表达式）。[Mr(Na2S·9H2O)=240，Mr(Na2S2O3·5H2O)=248]

（7）下列措施不能减少副产物Na2SO4产生的是___（填标号）。

A.用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水配制相关溶液

B.装置A增加一导管，实验前通人N2片刻

C.先往装置A中滴加硫酸，片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液

D.将装置D改为装有碱石灰的干燥管

Answer 1

【答案】安全瓶，防止倒吸 能 碳酸钠溶液显碱性，可以抑制Na2S水解 温度过高不利于SO2的吸收，或消耗的H2SO4、Na2SO3较多，或Na2S2O3产率降低等其它合理答案 降低Na2S2O3晶体的溶解度，促进晶体析出 ×100% D

【解析】

(1)装置B的作用是平衡压强，防止倒吸；

(2)Na2CO3的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠；

(3)Na2S是强碱弱酸盐，易发生水解；

(4)温度过高不利于二氧化硫的吸收，产品产率会降低；

(5) Na2S2O3．5H2O是无色晶体，易溶于水，难溶于乙醇；

(6)根据反应Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2；2Na2S+3SO2=3S+2Na2SO3；S+Na2SO3Na2S2O3， 列关系式2Na2S·9H2O~3S~3Na2S2O3·5H2O，结合数据计算理论上制得Na2S2O3·5H2O晶体的质量，Na2S2O3·5H2O的产率为；

(7)Na2SO3易被氧化为硫酸钠，减少副产物的含量就要防止Na2SO3被氧化。

(1)装置B的作用是平衡压强，防止倒吸，则B为安全瓶防止倒吸；

(2)Na2CO3的作用是与二氧化硫反应制备亚硫酸钠，氢氧化钠和二氧化硫反应也可以生成亚硫酸钠，可以代替碳酸钠；

(3)Na2S是强碱弱酸盐，易发生水解，碳酸钠溶液显碱性，可以抑制Na2S水解；

(4) 温度过高不利于SO2的吸收，或消耗的H2SO4、Na2SO3较多，或Na2S2O3产率降低等其它合理答案；

(5) Na2S2O3．5H2O是无色晶体，易溶于水，难溶于乙醇，则乙醇的作用为：降低Na2S2O3晶体的溶解度，促进晶体析出；

(6)根据反应Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2；2Na2S+3SO2=3S+2Na2SO3；S+Na2SO3Na2S2O3， 列关系式2Na2S·9H2O~3S~3Na2S2O3·5H2O，理论上制得Na2S2O3·5H2O晶体的质量为g，Na2S2O3·5H2O的产率为×100%=×100%；

(7)A．用煮沸并迅速冷却后的蒸馏水中含氧量降低，可有效防止Na2SO3被氧化为Na2SO4，可减少副产物的产生，故A不符合题意；

B．装置A增加一导管，实验前通人N2片刻，可将装置中的空气赶走提供无氧环境，可防止Na2SO3被氧化为Na2SO4，可减少副产物的产生，故B不符合题意；

C．先往装置A中滴加硫酸，产生二氧化硫，可将装置中的空气赶走，片刻后往三颈烧瓶中滴加混合液，可减少副产物的产生，故C不符合题意；

D．将装置D改为装有碱石灰的干燥管，装置中仍然含有空气，氧气可将Na2SO3被氧化为Na2SO4，不能减少副产物产生，故D符合题意；

答案选D。