Question

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)，又名大苏打、海波。可用于鞣制皮革、由矿石中提取银、除去自来水中的氯气等。实验室可用以下两种力法制备少量硫代酸钠晶体(Na₂S₂O₃ • 5H₂O)。

方法一:将SO₂通入Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液中充分反应而得。其流程为：

(1) SO₂的制备

SO₂的发生装置可以选择上图中的_______(填写选项的字母)，反应的化学方程式为________________________________。

(2)吸硫装置如图所示。

①装置F的作用是检验装置E中SO₂的吸收效率，F中试剂是_____________。

②为保证Na₂S和Na₂CO₃得到充分利用，两者的物质的量之比应为_________。

③该过程须控制SO₂的通入量，SO₂通入量过少或过多均不利Na₂S₂O₃ • 5H₂O的制

备。其原因是_________________________。

方法二：将硫粉与Na₂SO₃溶液混合共热。先取15.1 g Na₂SO₃溶于80.0 mL水中，再取5.00 g硫粉，用少许乙醇润湿后(以便硫能被水浸润)，加到上述溶液中。然后将上述溶液转移到仪器甲中，用小火加热至微沸．反应约为1 h后过滤，滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na₂S₂O₃·5H₂O晶体。

(3)仪器甲最好是_______(填写选项的字目)。

A.圆底烧瓶            B.蒸发皿       C.试管       D.烧杯

(4)若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是_____(填写选项的字目)。

A.会降低反应速率                B.需要提高反应温度

C.将增大反应体系的pH值         D.会减少产量

(5)滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，还可能存在一种杂质。如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是:________________________。   

(6)已知：2 Na₂S₂O₃+I₂==2NaI+Na₂S₄O₆。为测定所制得晶体的纯度，该小组以淀粉作指示剂，用0.010 mol·L^-1的碘水进行多次取样滴定，测得Na₂S₂O₃·5H₂O的含量约为102%。若所用碘水及操作均无不当，产生该结果最可能的原因是______________(写出一个原因即可)。

Answer

B Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O [或D(1分)Na2SO3+H2SO4(浓)== Na2SO4+ SO2↑+H2O (1分)](其他合理答案也行) 品红溶液(或溴水或酸性KMnO4，溶液或KHSO3溶液等) 2 :1 SO2通入量过少原料利用率低且产品中杂质较多，SO2通入量过多溶液酸性增强导致产品分解 A AD 取出少许溶液，加稀盐酸至酸性后，过滤除去S后取滤液(或静置澄清、离心分离取澄清液)，再加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀产生，若出现白色沉淀，则含有Na2SO4，反之不含 晶体中含有Na2SO3等还原性杂质(或所得晶休中结晶水数目少于5等)

【解析】(1)实验室利用浓硫酸和Na2SO3固体混合制SO2，反应不需要加热且Na2SO3固体易溶于水，则可选择上图中D装置进行制备，反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+ SO2↑+H2O；

(2)①SO2能使品红或酸性高锰酸钾溶液褪色，则F中试剂可选择品红或酸性高锰酸钾溶液；

②在Na2S和Na2CO3的混合液中通入SO2，发生反应化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2中，则保证Na2S和Na2CO3得到充分利用，两者的物质的量之比应为2:1；

③ 因SO2通入量过少原料利用率低且产品中杂质较多，SO2通入量过多溶液酸性增强导致产品分解，则该过程须控制SO2的通入量；

(3)乙醇易挥发且易燃烧，为防止乙醇污染，可选择圆底烧瓶通过蒸馏操作除去乙醇，故仪器甲最好选用圆底烧瓶，答案为A。

(4)用乙醇对硫粉湿润，便于硫能被水浸润，题干反应接触面积，增大反应速率，提高反应物利用率，若加入的硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率，减少产物的产率；A．硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率，故A正确；B．反应条件是用小火加热至微沸，硫粉不用乙醇湿润不需要提高反应温度，故B错误；C．硫粉不用乙醇湿润，对溶液pH无影响，所以不改变反应体系的pH值，故C错误；D．硫粉反应少得到产物，会减少产量，故D正确；故答案为AD；

(5)加热过程中亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠，检测方法是：取出少许溶液，加稀盐酸至酸性后，过滤除去S后取滤液(或静置澄清、离心分离取澄清液)，再加入BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀产生，若出现白色沉淀，则含有Na2SO4，反之不含；

(6)碘单质有强的氧化性，Na2SO3具有还原性，Na2SO3会和I2发生反应，从而影响纯度。