Question

硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得：Na₂SO₃ + S  Na₂S₂O₃，常溫下溶液中析出晶體為Na₂S₂O₃·5H₂O。Na₂S₂O₃·5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解；Na₂S₂O₃ 易溶于水，不溶于乙醇。在水中有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如右圖所示。

Ⅰ．現(xiàn)按如下方法制備Na₂S₂O₃·5H₂O：

將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在分液漏斗中，注入濃鹽酸，在裝置2中加入亞硫酸鈉固體，并按下圖安裝好裝置。

（1）儀器2的名稱為                ，

裝置6中可放入                。

A．BaCl₂溶液    B．濃H₂SO₄    C．酸性KMnO₄溶液    D．NaOH溶液

（2）打開分液漏斗活塞，注入濃鹽酸使反應產(chǎn)生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中，并用磁力攪拌器攪動并加熱，反應原理為：

①Na₂CO₃+SO₂ =Na₂SO₃+CO₂   

②Na₂S+SO₂+H₂O=Na₂SO₃+H₂S

③2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O         

④Na₂SO₃+SNa₂S₂O₃

總反應為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂= 3Na₂S₂O₃+CO₂

隨著二氧化硫氣體的通入，看到溶液中有大量淺黃色固體析出，繼續(xù)通二氧化硫氣體，反應約半小時。當溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。溶液PH要控制不小于7理由是          

                                      （用離子方程式表示）。

Ⅱ．分離Na₂S₂O₃·5H₂O并標定溶液的濃度：

（1）為減少產(chǎn)品的損失，操作①為        ，操作②是抽濾洗滌干燥，其中洗滌操作是用

            （填試劑）作洗滌劑。

（2）蒸發(fā)濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發(fā)時為什么要控制溫度不宜過高

                                                                             

（3）稱取一定質(zhì)量的產(chǎn)品配置成硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標定該溶液的濃度：用分析天平準

確稱取基準物質(zhì)K₂Cr₂O₇（摩爾質(zhì)量294g/mol）0.5880克。平均分成3份分別放入3個錐形瓶中，加

水配成溶液，并加入過量的KI并酸化，發(fā)生下列反應：6I^-+Cr₂O₇^2-+14H⁺=3I₂+2Cr³⁺+7H₂O，再加入幾滴

淀粉溶液，立即用所配Na₂S₂O₃溶液滴定，發(fā)生反應：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，滴定終點的現(xiàn)象為     

                       三次消耗Na₂S₂O₃溶液的平均體積為20.00mL，則所標定的硫代硫酸鈉溶液

的濃度為             mol/L。

 

Answer 1

【答案】

(15分) Ⅰ．（1）蒸餾燒瓶(1分)，CD（2分，選對一個1個1分，答錯不給分）

（2）S₂O₃^2-+2H⁺＝S↓+SO₂↑+H₂O（2分）

Ⅱ．（1）趁熱過濾（2分，寫過濾得1分），乙醇（1分） （2）溫度過高會導致析出的晶體分解（2分）

（3）溶液由藍色恰好變成無色，且半分鐘不恢復（2分）0.2000（3分）

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）根據(jù)儀器的構(gòu)造可知，儀器2的名稱為蒸餾燒瓶；由于實驗中有SO₂生成，而SO₂是大氣污染物，不能隨意排放，需要尾氣處理。隨意裝置6的作用是吸收SO₂，防止污染空氣。SO₂是酸性氧化物，且具有還原性，所以可用酸性高錳酸鉀溶液或氫氧化鈉溶液吸收，答案選CD。

（2）因為在酸性條件下，硫代硫酸鈉易生成SO₂、S和水，反應的離子方程式是S₂O₃^2-+2H⁺＝S↓+SO₂↑+H₂O。

Ⅱ．（1）由于硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，所以操作I應該是趁熱過濾；；Na₂S₂O₃ 易溶于水，不溶于乙醇，所以為防止洗滌損失硫代硫酸鈉，應該用乙醇作洗滌劑。

（2）由于Na₂S₂O₃·5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解，所以蒸發(fā)時要控制溫度不宜過高的原因是溫度過高會導致析出的晶體分解。

（3）由于碘遇淀粉顯藍色，所以滴定終點的現(xiàn)象為溶液由藍色恰好變成無色，且半分鐘不恢復；根據(jù)反應的方程式可知：K₂Cr₂O₇～3I₂～6 Na₂S₂O₃

                    1mol         6mol

          ×0.5880g÷294g/mol   c×0.02000L

解得c＝0.2000mol/L

考點：考查儀器的識別、尾氣處理；實驗條件的控制；滴定實驗操作以及物質(zhì)的量濃度的測定和計算等