Question

【題目】（12分）NaCN為劇毒無機物。某化學(xué)興趣小組查閱資料得知，實驗室里的氰化鈉溶液可使用硫代硫酸鈉溶液進行統(tǒng)一解毒銷毀，他們開展了以下三個實驗，根據(jù)要求回答問題：

實驗Ⅰ.硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O35H2O）的制備

已知Na2S2O3·5H2O對熱不穩(wěn)定，超過48℃即開始丟失結(jié)晶水。現(xiàn)以亞硫酸鈉、硫化鈉和碳酸鈉等為原料、采用下述裝置制備硫代硫酸鈉，反應(yīng)原理為：

①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O

④Na2SO3+SNa2S2O3

（1）將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)要求的比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在蒸餾燒瓶中加入亞硫酸鈉固體，在分液漏斗中注入_____________（填以下選擇項的字母），并按上圖安裝好裝置，進行反應(yīng)。

A．稀鹽酸 B．濃鹽酸 C．70%的硫酸 D．稀硝酸

從以上反應(yīng)可知Na2S 與Na2CO3的最佳物質(zhì)的量比是___________________。

（2）pH小于7即會引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng)，會出現(xiàn)淡黃色混濁。反應(yīng)約半小時,當(dāng)溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。如果SO2通過量，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為____________________.

（3）從上述生成物混合液中獲得較高產(chǎn)率Na2S2O35H2O的歩驟為

為減少產(chǎn)品的損失，操作①為趁熱過濾， 操作②是________；操作③是抽濾、洗滌、干燥。

Ⅱ.產(chǎn)品純度的檢測

已知：Na2S2O35H2O的摩爾質(zhì)量為248g/mol；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶體樣品ag，加水溶解后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到終點時，消耗碘水溶液vmL，則該樣品純度是______________

Ⅲ.有毒廢水的處理化學(xué)興趣小組的同學(xué)在配備防毒口罩，橡膠手套和連衣式膠布防毒衣等防護用具以及老師的指導(dǎo)下進行以下實驗：

向裝有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，兩反應(yīng)物恰好完全反應(yīng)，但沒有明顯實驗現(xiàn)象，取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現(xiàn)血紅色，請寫出Na2S2O3解毒的離子反應(yīng)方程式_________________。

Answer 1

【答案】

Ⅰ. （1）C；2:1；

（2）Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓；

（3）蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；

Ⅱ、%；

Ⅲ. CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-。

【解析】

試題分析：Ⅰ. （1）根據(jù)反應(yīng)裝置可知，左邊燒瓶是生成二氧化硫的裝置，濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應(yīng)可以生成二氧化硫，將①+②×2+3+③×3得：Na2CO3 +2Na2S+4SO2+2H2O= CO2+3Na2S2O3+2H2O，因此Na2S 與Na2CO3的最佳物質(zhì)的量比為2:1，故答案為：C；2:1；

（2）pH小于7即會引起Na2S2O3溶液的變質(zhì)反應(yīng)，會出現(xiàn)淡黃色混濁。因此SO2通過量，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓，故答案為：Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓；

（3）從濾液中提取溶質(zhì)的一般方法是蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，故答案為：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶；

Ⅱ、vmL0.010mol/L碘水溶液中n（I2）=v×10-3L×0.010mol/L=v×10-5mol，則：

2Na2S2O3～～～～～～～I2

2 1

n（Na2S2O3） v×10-5mol

所以n（Na2S2O3）=2×v×10-5mol=2v×10-5mol，Na2S2O35H2O晶體的質(zhì)量為2v×10-5mol×248g/mol =496v×10-5g，則該樣品純度為×100%=%，故答案為：%；

Ⅲ. 等物質(zhì)的量的NaCN和Na2S2O3恰好完全反應(yīng)，但沒有明顯實驗現(xiàn)象，取反應(yīng)后的溶液少許滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現(xiàn)血紅色，說明生成了SCN-，在SCN-中S為-2價，N為-3價，C為+4價，S由+2價變成-2價，化合價降低4，,反應(yīng)中C元素化合價由+2價變?yōu)?/span>+4價，化合價升高2，則S化合價需升高2，即由+2價變成+4價，因此生成SO32-，Na2S2O3解毒的離子反應(yīng)方程式CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-，故答案為：CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-。