Question

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，在酸性条件下易分解，在空气中易被氧化。某化学兴趣小组通过如图装置（省略夹持装置）制备Na₂S₂O₃。

（1）实验开始的步骤，组装好仪器，____________，按图示加入试剂，关闭K₁打开K₂，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。

（2）C中的烧瓶发生如下反应：2Na₂S+ Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，反应开始后，C中先有浑浊产生，后又变澄清，此浑浊物是________；为了保证Na₂S₂O₃的产量，实验中通入C的SO₂不能过量，用离子方程式表示其原因_________。

（3）该实验制得的产品中含有NaSO₄杂质，为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，在不改变原有装置的基础上对实验开始的步骤进行了改进，改进后的操作是__________。

（4）B装置可以起到安全瓶，防止倒吸的作用，另外在实验结束后拆除装置时还可以防止污染空气，具体操作方法是____________。

（5）制取Na₂S₂O₃的另一种方法是直接将硫粉和亚硫酸钠，数混合共热制取。为探究制取硫代硫酸钠最佳条件，设计如下对比实验（每次实验时亚硫酸钠质量均为63g，反应时间为30min）：

实验序号	溶液pH	亚硫酸钠与水的质量比	反应温度	硫粉质量	亚硫酸钠转化率
1	10	1.5：1	100℃	18	80.7%
2	10	1.1:1	100℃	18	94.6%

①实验1、2的目的是探究_________对亚硫酸钠转化率的影响；

②若要完成上表中列出的各项条件对亚硫酸钠转化率的影响探究，除实验1、2外，至少还需进行____次对比实验；

③实验表明:亚硫酸钠转化率不受硫粉质量多少的影响.原因为___________。

Answer

检查装置气密性 硫 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，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溶液 在a处连接盛NaOH溶液的注射器，再关闭K2打开K1 亚硫酸钠浓度 3 硫为固体，不影响偏高的移动

【解析】(1)组装好仪器后需要检验装置气密性，再按图示加入试剂；

(2)因SO2的水溶液显酸性且有弱氧化性，在酸性条件下，S2-能被SO2氧化为S，则反应开始后，C中先有浑浊产生，此浑浊物是硫；Na2S2O3在酸性条件下不稳定，易转化为S和SO2，故实验中通入C的SO2不能过量，否则易发生的反应离子方程式为S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

(3)因Na2SO3易被空气中的氧气氧化为NaSO4，为减小杂质NaSO4的生成，可先向A中烧瓶滴加浓H2SO4，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溶液；

(4)利用在a处连接盛NaOH溶液的注射器，再关闭K2打开K1 ，可借助B装置处理尾气，防止SO2污染空气；

(5)①实验1、2两组实验，溶液的pH值相同，亚硫酸钠浓度浓度不同，可见实验目的是探究亚硫酸钠浓度对亚硫酸钠转化率的影响；
②要探究溶液pH、反应温度、硫粉质量对亚硫酸钠转化率的影响，其它条件应相同情况下，应进行溶液pH不同对比实验、反应温度不同对比实验、硫粉质量不同对比实验，除实验1、2外，至少还需进行3次对比实验；
③硫为固体，不影响平衡的移动。