Question

(15分)硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)俗稱保險粉，可用于照相業作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等。實驗室可通過Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應來制取Na₂S₂O₃。
       
圖1                                               圖2
（1）寫出圖1所示裝置中三頸瓶中由反應制取Na₂S₂O₃的化學方程式_       ___。
如將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，則三頸燒瓶內除Na₂S₂O₃生成外，還有_____(填化學式)雜質生成。
（2）為測定所得保險粉樣品中Na₂S₂O₃·5H₂O的質量分數，可用標準碘溶液進行滴定，反應方程式為2Na₂S₂O₃＋I₂===2NaI＋Na₂S₄O₆。
① 利用KIO₃、KI和HCl可配制標準碘溶液。寫出配制時所發生反應的離子方程式：___________________。
② 準確稱取一定質量的Na₂S₂O₃·5H₂O樣品于錐形瓶中，加水溶解，并滴加__ 作指示劑，用所配制的標準碘溶液滴定。滴定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外，還有_____。
③ 若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會使樣品中Na₂S₂O₃·5H₂O的質量分數的測量結果______(填“偏高”“偏低”或“不變”)。
（3）本實驗對Na₂S的純度要求較高，利用圖2所示的裝置可將工業級的Na₂S提純。已知Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質不溶于酒精。提純步驟依次為：
① 將已稱量好的工業Na₂S放入圓底燒瓶中，并加入一定質量的酒精和少量水；
② 按圖2所示裝配所需儀器，向冷凝管中通入冷卻水，進  出（用字母“a”、“b”填空）水浴加熱；
③ 待_____時，停止加熱，將燒瓶取下；
④ ___________________________；
⑤ ________________________；
⑥ 將所得固體洗滌、干燥，得到Na₂S·9H₂O晶體。

Answer 1

（15分）
(1) 2Na₂S＋Na₂CO₃＋4SO₂===3Na₂S₂O₃＋CO₂　（2分）    NaCl（1分）
(2) ① IO＋5I^－＋6H^＋===3I₂＋3H₂O（2分）
② 淀粉溶液　酸式滴定管（2分）　③偏低 （1分）
(3) ② b  a  （1分）
③ 燒瓶中固體不再減少（2分）　④ 趁熱過濾（2分）
　 ⑤ 將所得濾液冷卻結晶，過濾（2分）

試題分析：（1）Na₂S、Na₂CO₃和SO₂共同反應來制取Na₂S₂O₃，根據元素守恒，同時生成CO₂，所以化學方程式為：)2Na₂S＋Na₂CO₃＋4SO₂===3Na₂S₂O₃＋CO₂；如果將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，溶液含有Cl?，則三頸燒瓶內除Na₂S₂O₃生成外，還有NaCl。
（2）①KIO₃、KI和HCl可配制標準碘溶液，利用KIO₃、KI在酸溶液中發生的氧化還原反應生成單質碘，反應的離子方程式為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸鈉，利用碘單質遇碘單質變藍指示反應終點；碘溶液具有氧化性，應選用酸式滴定管。
③滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，消耗標準溶液體積減小，則會使樣品中Na₂S₂O₃?5H₂O的質量分數的測量偏低
（3）②為了充分冷卻，應使冷水充滿冷凝管，則應向冷凝管的b處通入水，a處出水。
③依據Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質不溶于酒精，根據提純硫化鈉晶體的實驗步驟和方法可知，但燒瓶中固體不再減少，說明硫化鈉全部溶解于酒精中，不溶的雜質沉淀過濾除去。
④溫度增大硫化鈉在酒精中溶解度增大，熱溶液過濾得到濾液中主要是硫化鈉的酒精溶液，實驗操作為趁熱過濾。
⑤熱的濾液通過冷卻、結晶、過濾得到晶體。