Question

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)是一种重要的化工产品。某研究小组制备硫代硫酸钠晶体(Na₂S₂O₃·5H₂O)的实验装置如图所示(省略夹持装置)：

（查阅资料）

Ⅰ.Na₂S₂O₃·5H₂O是无色晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成；

Ⅱ.向Na₂CO₃和Na₂S混合液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃。

根据题意，填写下列空白。

(1)仪器a的名称是___；B的作用是___。

(2)C中反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为___。

(3)该实验制取的产品中常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄杂质。为了检验产品中是否含有这两种杂质，某小组设计了以下实验方案(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸馏水中选择)，请将方案补充完整。

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、洗涤后，向沉淀中滴加足量的___(填试剂名称)，若___(填实验现象)，则可以确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄。

(4)称取样品137.5g配成500mL溶液。取50mL溶液，向其中加入足量稀硫酸，充分反应(S₂O＋2H⁺=S↓+SO₂↑＋H₂O)，静置、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀1.6g。

准确配制500mL溶液所需仪器有：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、___、___。经计算，样品中硫代硫酸晶体的百分含量为___。(保留三位有效数字)

Answer

圆底烧瓶 防止倒吸 2：1 稀盐酸 沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体产生 胶头滴管 500mL容量瓶 90.2%

【解析】

根据装置：A装置制备二氧化硫，B装置为安全瓶，C装置由二氧化硫与Na2CO3和Na2S混合液反应制得Na2S2O3，D装置吸收尾气，

(1)根据仪器a的构造可得名称，B为安全瓶；

(2)C中Na2CO3、Na2S和SO2反应制得Na2S2O3，根据化合价分析可得；
(3)根据亚硫酸钡溶解于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸来分析；

(4)配制溶液所需仪器有：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶；沉淀1.6g为生成的S，S物质的量为0.05mol，根据反应S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，则有：Na2S2O3•5H2O～S，则产品中Na2S2O3•5H2O的物质的量为0.05mol×=0.5mol，据此计算可得。

(1)仪器a为圆底烧瓶；B的作用是安全瓶，防止倒吸；故答案为：圆底烧瓶；防止倒吸；

(2)C中Na2CO3、Na2S和SO2反应制得Na2S2O3，SO2中硫元素化合价降低2价，被还原，为氧化剂，Na2S中硫元素化合价升高4价，被氧化，为还原剂，根据得失电子守恒，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1；故答案为：2:1；

(3)根据资料，硫代硫酸钠稀溶液与氯化钡溶液混合无沉淀生成，因为BaSO3难溶于水，可溶于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸，故检验产品中是否含有少量Na2SO3和Na2SO4杂质的方法为：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、洗涤后，向沉淀中滴加足量的稀盐酸，若沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4；故答案为：稀盐酸；沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体产生；

(4)准确配制500mL溶液所需仪器有：天平、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶；沉淀1.6g为生成的S，S物质的量为0.05mol，根据反应S2O32−+2H+=S↓+SO2↑+H2O，则有：Na2S2O3⋅5H2O∼S，则产品中Na2S2O3⋅5H2O的物质的量为0.05mol×=0.5mol，故样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为×100%=90.2%；故答案为：胶头滴管；500mL容量瓶；90.2%。