Question

用Na₂SO₃和硫粉在水溶液中加熱反應(yīng)，可制得Na₂S₂O₃。10℃和70℃時(shí)，Na₂S₂O₃在100 g水中的溶解度分別為60.0 g和212 g。常溫下，從溶液中析出的晶體是Na₂S₂O₃•5H₂O。Na₂S₂O₃在酸性溶液中立即完全分解：Na₂S₂O₃＋2HCl＝S↓＋SO₂↑＋H₂O＋2NaCl�，F(xiàn)取15.1 g，溶于80.0 mL水。另取5.00 g硫粉，用少許乙醇潤濕后（以使硫能被水浸潤），加到上述溶液中。用小火加熱至微沸，反應(yīng)約1小時(shí)后過濾。濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na₂S₂O₃•5H₂O晶體。

（1）若加入的硫粉不用乙醇潤濕，對(duì)反應(yīng)的影響是　　　　 。

A．會(huì)降低反應(yīng)速率　　　　　　    B．需要提高反應(yīng)溫度

C．將增大反應(yīng)體系的PH  　　    D．會(huì)減少產(chǎn)量

（2）反應(yīng)1小時(shí)后過濾，其目的是　　　　　　　　　　　　   。

（3）濾液中除Na₂S₂O₃和可能未反應(yīng)完全的Na₂SO₃外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是　　    。它是由　　　　　　    而產(chǎn)生的。如果濾液中該雜質(zhì)的含量不很低，其檢測(cè)的方法是：　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　  。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）AD （2）除去過量的硫粉 （3）硫酸鈉；亞硫酸鈉被空氣氧化；取出少許溶液加稀鹽酸至酸性后，過濾除去S，再加氯化鋇溶液

提示：

（1）從反應(yīng)速率和轉(zhuǎn)化率上對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探討，亞硫酸鈉和硫粉在水中加熱可以制備硫代硫酸鈉。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，亞硫酸鈉溶于水，而硫不溶于水，硫粉不是漂在水面上，就是沉在水底。亞硫酸鈉與硫粉接觸不充分，制備的反應(yīng)速率較慢，單位時(shí)間內(nèi)的產(chǎn)率也就較低。固體在溶液中雖然沒有濃度的問題，但懸浮在溶液中，增大接觸的幾率，其反應(yīng)速率將加快。先將硫粉用酒精潤濕，再投入溶液中，硫粉在加熱微沸時(shí)懸浮在溶液中，充分與亞硫酸鈉接觸而反應(yīng)。顯然反應(yīng)速率加快，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)率也提高。 （2）從具體實(shí)驗(yàn)操作討論，由加熱微沸約1小時(shí)可知，該反應(yīng)不屬于瞬間完成完全反應(yīng)（第三問給了暗示），存在產(chǎn)率（轉(zhuǎn)化率）的問題，由于硫粉要比亞硫酸鈉便宜的多，硫粉加的是過量的（0.012 mol的亞硫酸鈉和0.016 mol的硫粉），若在結(jié)晶前不除去，必然晶體中混有硫粉而使產(chǎn)品不純。所以在反應(yīng)約1小時(shí)后需過濾，再經(jīng)蒸發(fā)，濃縮，冷卻后析出晶體。 （3）從元素化合物的性質(zhì)討論，加熱微沸約1小時(shí)后，過量的硫粉在結(jié)晶前已過濾除去，濾液中理應(yīng)有生成物硫代硫酸鈉和未反應(yīng)的亞硫酸鈉。最有可能存在的無機(jī)雜質(zhì)，僅能從濾液中物質(zhì)轉(zhuǎn)化來討論。硫代硫酸鈉在堿性條件下生成，在酸性條件下轉(zhuǎn)化為硫、二氧化硫……，本身亞硫酸鈉溶液顯堿性，制備的過程中又未加酸，因此它不可能轉(zhuǎn)化。亞硫酸鈉具有還原性，在加熱微沸的過程中，易被忽略的氧氣（空氣中）參與了反應(yīng)，因此混有的無機(jī)雜質(zhì)應(yīng)是硫酸鈉。硫酸根離子應(yīng)由亞硫酸根離子氧化生成。具體檢驗(yàn)時(shí)，若按常規(guī)檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)硫酸根離子，只要向試劑溶液中加入鋇試劑，生成沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解，即可得出試劑中含有硫酸根離子的結(jié)論�；煊辛虼�硫酸鈉的溶液中，加酸要出現(xiàn)硫的沉淀，且加酸也不溶解，因此就不能判斷是否有硫酸根離子存在。檢驗(yàn)時(shí)，取少量試劑，先加足量的鹽酸，消耗全部的硫代硫酸鈉，過濾除去硫的沉淀，再按檢驗(yàn)硫酸根離子的方法檢驗(yàn)濾液中是否含有該雜質(zhì)。