Question

【題目】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在酸性環(huán)境中會(huì)生成單質(zhì)S。

Ⅰ．制備Na2S2O3·5H2O反應(yīng)原理：Na2SO3(aq)＋S(s) Na2S2O3(aq)

實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取15gNa2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5g研細(xì)的硫粉，用3mL乙醇潤(rùn)濕，加入上述溶液中。

②安裝實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60min。回答下列問題：

（1）硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤(rùn)濕的目的是_____。

（2）儀器a的作用是______。

（3）產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na2SO3外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是____，檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是______。

Ⅱ．分離Na2S2O3·5H2O已知：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)的溶解度曲線如圖所示。

分離Na2S2O3·5H2O晶體的流程如圖所示：

回答下列問題：

（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(shí)為什么要控制溫度不宜過高_____。

III．測(cè)定產(chǎn)品純度

準(zhǔn)確稱取Wg產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000mol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。反應(yīng)原理為2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－

（1）滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化_____。

（2）滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為___mL。

產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na2S2O3·5H2O相對(duì)分子質(zhì)量為M)___。

IV．Na2S2O3的應(yīng)用

Na2S2O3還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，常用作脫氯劑，該反應(yīng)的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】使硫粉易于分散到溶液中 冷凝回流 Na2SO4 取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸，過濾，向?yàn)V液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)品中含有Na2SO4 趁熱過濾 乙醇 溫度過高會(huì)導(dǎo)致析出的晶體分解 無色變藍(lán)色 18.10 3.620×10-3M/W S2O32- +4Cl2 +5H2O=2SO42-+8Cl- +10H+

【解析】

Ⅰ（1）硫不溶于水，微溶于酒精，酒精和水互溶，反應(yīng)前硫粉用酒精潤(rùn)濕，可以使硫粉易于分散到溶液中；

（2）在反應(yīng)容器上方豎立放置的冷凝管可以把反應(yīng)容器中的物質(zhì)冷凝然后回流到反應(yīng)器中；

（3）Na2SO3容易被氧化為Na2SO4，所以在產(chǎn)品中，除了有未反應(yīng)的Na2SO3外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是Na2SO4，檢驗(yàn)Na2SO4是否存在的方法加入過量稀鹽酸，Na2S2O3和HCl反應(yīng)生成NaCl、S、SO2和水，Na2SO3和HCl反應(yīng)生成NaCl、SO2和水，把S過濾出去，向?yàn)V液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)品中含有Na2SO4。故答案為：取少量產(chǎn)品溶于過量稀鹽酸，過濾，向?yàn)V液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)品中含有Na2SO4；

Ⅱ（1）根據(jù)溶解度曲線可知，要獲得Na2S2O3溶液，需要控制比較高的溫度過濾，所以操作①為趁熱過濾。由于Na2S2O3·5H2O不溶于乙醇，所以用乙醇做洗滌劑。故答案為：趁熱過濾，乙醇；

（2）由于Na2S2O3·5H2O于48℃分解，所以蒸發(fā)時(shí)溫度不宜過高；

Ⅲ（1）碘遇淀粉變藍(lán)，所以滴定終點(diǎn)的顏色變化為溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；

（2）滴定管的準(zhǔn)確度為0.01mL，滴定前滴定管的讀數(shù)為0.00mL，滴定后滴定管的讀數(shù)為18.10mL，所以消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10mL。消耗碘的物質(zhì)的量為0.1000mol·L－1×0.01810L=0.001810mol，根據(jù)反應(yīng)的方程式：2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－，n(S2O32-)=n(Na2S2O3)=2n(I2)= 0.001810mol×2=0.003620mol==3.620×10-3mol，所以Na2S2O3的純度為：；

Ⅳ.Na2S2O3和Cl2反應(yīng)，Na2S2O3被氧化成SO42-，Cl2被還原為Cl-，根據(jù)電子守恒配平，得到反應(yīng)的離子方程式為S2O32- +4Cl2 +5H2O=2SO42-+8Cl- +10H+。