Question

4．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是環(huán)保部門監(jiān)測有害氣體常用的一種藥品，硫代硫酸鈉在生產過程中常混入少量的亞硫酸鈉（Na₂SO₃）．某化學課外活動小組利用下列裝置來測定硫代硫酸鈉樣品中亞硫酸鈉的含量．（已知Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O）

（1）寫出硫代硫酸鈉與稀硫酸反應的化學方程式Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O．
（2）組裝儀器前，甲同學用裝置B、C檢驗產生的氣體，則裝置C中應盛有品紅，觀察到現(xiàn)象為品紅溶液褪色．
（3）乙同學稱取m₁g硫代硫酸鈉樣品進行實驗．
①組裝好上述儀器后，應首先進行的實驗操作是檢驗裝置的氣密性；
②為了較準確地測得實驗結果，裝置A、C中應分別盛有氫氧化鈉溶液和濃硫酸．
③裝置B中滴入過量稀H₂SO₄且充分反應后，需關閉活塞b，打開活塞a，緩緩通入空氣一段時間，其目的是將裝置中的二氧化硫排除以被D完全吸收．
④若實驗前后裝置C的質量分別為m₂g、m₃g，裝置D的質量分別為m₄g、m₅g，則求樣品中Na₂SO₃的質量分數(shù)（設為a）的計算式為$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$．

Answer 1

分析 （1）硫代硫酸鈉與稀硫酸反應生成二氧化硫、硫、硫酸鈉和水
（2）反應生成的二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色檢驗二氧化硫的存在；
（3）①分析裝置圖是利用D吸收生成的二氧化硫計算，需要檢查裝置氣密性；
②為了準確測定二氧化硫氣體的質量，需要防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對測定結果的干擾，利用空氣通入把生成的氣體全部趕入裝置D中吸收，需要先通過氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，生成的氣體中含有水蒸氣需要通過裝置C中的濃硫酸干燥；
③充分反應后，需關閉活塞b，打開活塞a，緩緩通入空氣一段時間是為了把生成的氣體全部趕入裝置D中完全吸收；
④依據(jù)裝置D吸收氣體質量變化計算生成的二氧化硫質量，二氧化硫是亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉于硫酸反應生成列式計算；

解答 解：（1）硫代硫酸鈉在生產過程中�；烊肷倭康膩喠蛩徕c（Na₂SO₃），Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O，
故答案為：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O；
（2）硫代硫酸鈉在生產過程中�；烊肷倭康膩喠蛩徕c（Na₂SO₃），Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O，Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，生成的二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，可以檢驗二氧化硫的存在，裝置C中應盛有品紅溶液；
故答案為：品紅，品紅溶液褪色；
（3）①分析裝置圖是利用D吸收生成的二氧化硫計算，需要檢查裝置氣密性；
故答案為：檢查裝置氣密性；
②為了準確測定二氧化硫氣體的質量，需要防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對測定結果的干擾，利用空氣通入把生成的氣體全部趕入裝置D中吸收，需要先通過氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，生成的氣體中含有水蒸氣需要通過裝置C中的濃硫酸干燥，裝置A、C中應分別盛有；氫氧化鈉溶液，濃硫酸溶液；
故答案為：氫氧化鈉溶液，濃硫酸溶液；
③充分反應后，需關閉活塞b，打開活塞a，緩緩通入空氣一段時間是為了把生成的氣體全部趕入裝置D中完全吸收，減少測定誤差；
故答案為：將裝置中的二氧化硫排除以被D完全吸收；
④依據(jù)裝置D吸收氣體質量變化計算生成的二氧化硫質量，二氧化硫是亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉于硫酸反應生成列式計算，裝置D的質量分別為m₄ g、m₅ g，吸收的二氧化硫質量為m₅ g、m₅₄g，；樣品中Na₂SO₃的質量分數(shù)為a，則硫代硫酸鈉的質量=m₁（1-a）g，亞硫酸鈉的質量為m₁ag，依據(jù)硫元素守恒計算生成的二氧化硫物質的量：$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$，
故答案為：$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$；

點評 本題考查了物質組成的含量實驗測定方法和過程分析，實驗注意問題和減少誤差的操作，元素守恒的計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．