Question

（14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。實驗室可通過如下反應制取：2Na₂S＋Na₂CO₃＋4SO₂＝3Na₂S₂O₃＋CO₂。
     
圖1                                圖2
（1）用圖1所示裝置制取Na₂S₂O₃，其中NaOH溶液的作用是_____________________。
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，
該反應的化學方程式為：2Na₂S₂O₃＋I₂ ＝ 2NaI＋Na₂S₄O₆
①利用KIO₃、KI和HCl作原料可配制標準碘溶液。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將已稱量好的工業級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，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，即可得到Na₂S·9H₂O晶體。

Answer 1

（14分）（1）吸收二氧化硫等尾氣，防止污染空氣 （2分）      NaCl（2分）
（2）①IO₃^-+5I^-+6 H⁺=3I₂+ 3H₂O（2分）
②淀粉溶液  （2分） 酸式滴定管（2分）
③偏低（1分）
（3）③燒瓶中固體不再減少（1分）
④趁熱過濾（1分）
⑤將所得濾液冷卻結晶，過濾（1分）

試題分析：（1）圖1所示裝置中有二氧化硫參與反應，所以氫氧化鈉的作用是吸收二氧化硫等尾氣，防止污染空氣；如將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，濃鹽酸易揮發，與三頸燒瓶內的物質反應生成NaCl，所以三頸燒瓶內除Na₂S₂O₃生成外，還有NaCl雜質生成；
（2）①KIO₃、KI和HCl作原料可配制標準碘溶液，說明產物中有單質碘生成，所以化學方程式的元素守恒規律可寫出該反應的離子方程式為IO₃^-+5I^-+6 H⁺=3I₂+ 3H₂O；
②因為碘遇淀粉變藍色，所以選擇淀粉作指示劑；滴定時Na₂S₂O₃·5H₂O樣品溶液放于錐形瓶中，則標準碘溶液應放在酸式滴定管中；不能用堿式滴定管盛放碘溶液，因為碘單質有一定的氧化性，容易腐蝕堿式滴定管的膠管部分；
③滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則所用標準碘液偏少，造成Na₂S₂O₃·5H₂O的質量分數偏低；
（3）③根據Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質不溶于酒精的特點，判斷待燒瓶中固體不再減少時停止加熱；
④雜質不溶于酒精，所以趁熱過濾可除去雜質；
⑤Na₂S在低溫時在酒精中的溶解度減小，所以將過濾后的濾液冷卻結晶，再過濾可得晶體樣品。