Question

【題目】由硫和亞硫酸鈉共熱可制備硫代硫酸鈉（Na2S2O3），Na2S2O3是重要的化工料，易溶于水，在酸性溶液中發生如下反應：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O3·5H2O），并測定產品的純度。裝置如下（已略去加熱裝置）：

（1）D是尾氣處理裝置，盛放的溶液可以是__________。

a．酸性高錳酸鉀溶液 b．NaOH溶液 c．飽和NaHSO3溶液

（2）C中發生的化學反應有：__________、2Na2S+3SO2=2Na2SO3+3S↓、__________。

（3）經過系列操作，該小組同學從C中制得了Na2S2O3·5H2O，此晶體中可能混有Na2SO3和Na2SO4雜質。接下來，他們做實驗證明了則兩種雜質的存在，請完成操作：取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，__________，沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生（已知Ba2+與S2O32-不生成沉淀）。

（4）該組同學經討論認為：先向A中滴加70%的H2SO4，產生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C加入Na2S和Na2CO3混合溶液，可減少裝置C中生成的Na2SO4的量，畫出改進后的C裝置。___________

（5）測定Na2S2O3·5H2O的純度：稱取Wg產品，用適量蒸餾水溶解，滴加少量淀粉溶液，用0.1000mol·L-1碘的標準溶液滴定，反應原理為2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

①判斷反應達到滴定至終點的標志是：______________________________。

②滴定起始和終點的液面位置如圖，則產品的純度為（Na2S2O·5H2O的摩爾質量為Mg·mol-1）____________________。

Answer 1

【答案】 ab Na2CO3+SO2=CO2+Na2SO3 Na2SO3+SNa2S2O3。 過濾后用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸 最后一滴碘液滴入時，溶液由無色變藍色，且30s內不恢復原來的顏色 ×100%。

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）SO2是有毒氣體，防止污染空氣，需要進行尾氣處理，利用SO2屬于酸性氧化物或具有還原性，進行除去，a、酸性高錳酸鉀溶液氧化SO2為SO42－，故a正確；b、SO2與NaOH反應生成Na2SO3，故b正確；c、SO2與NaHSO3不發生反應，不能除去SO2，故c錯誤；（2）亞硫酸的酸性強于碳酸，因此發生SO2＋Na2CO3=Na2SO3＋CO2，反應制備硫代硫酸鈉晶體，因此發生Na2SO3＋S Na2S2O3；；（3）實驗證明兩種雜質的存在，因為S2O32－與Ba2＋不生成沉淀，但S2O32－與H＋反應生成S和SO2，因此滴加BaCl2溶液有白色沉淀生成后，應過濾，排除S2O32－的干擾，然后向沉淀中加入足量的稀鹽酸，沉淀未完全溶解，說明沉淀中有BaSO4，即雜質中含有Na2SO4，由刺激性氣味氣體產生，此氣體為SO2，說明雜質中含有Na2SO3；（4）根據信息，需要先排除裝置中空氣，防止干擾實驗，再向C中加入硫化鈉和碳酸鈉溶液，因此裝置設計成；（5）①淀粉遇到碘單質變藍，根據反應原理，滴定至終點的標志為：最后一滴碘液滴入時，溶液由無色變藍色，且30s內不恢復原來的顏色；②滴定中消耗I2的體積為18.10mL，根據2S2O32－＋I2=S4O62－＋2I－，n(Na2SO3·5H2O)=2×18.10×10－3×0.1mol，純度為2×18.10×10－3×0.1×M/W×100%= ×100%。