Question

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）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.浓H₂SO₄     B.饱和NaHSO₃溶液     C.NaOH溶液     D.饱和食盐水

（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）、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

Ⅲ.[探究与反思]

（4）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。

（5）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___，然后再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液。

（6）探究Na₂S₂O₃是否具有还原性：向新制氯水中滴加Na₂S₂O₃溶液，若看到氯水颜色变浅（或褪色），说明有还原性(已知：Na₂S₂O₃被氧化成Na₂SO₄），反应的离子方程式为___。

Answer

安全瓶（或防倒吸） C 2S2-＋CO＋4SO2=3S2O＋CO2 蒸发结晶 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 S2O＋4Cl2＋5H2O=2SO＋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)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，答案为C。

(2)向A中烧瓶滴加浓H2SO4，Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、SO2气体和H2O，SO2与C中Na2S和Na2CO3混合溶液反应生成Na2S2O3和CO2，则离子方程式为：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。

Ⅲ．(4)向产品溶解液中滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤、洗涤沉淀，选择向沉淀物中加入的试剂，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；所以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。

(5)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。

(6)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。