Question

硫化堿法是工業上制備Na₂S₂O₃的方法之一，反應原理為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂（該反應△H＞0）。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na₂S₂O₃·5H₂O流程如下。

（1）吸硫裝置如圖所示。

①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO₂的吸收效率，B中試劑是           ，表明SO₂吸收效率低的實驗現象是B中溶液            。
②為了使SO₂盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是                 、               。（寫出兩條）
（2）假設本實驗所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，設計實驗方案進行檢驗。（室溫時CaCO₃飽和溶液的pH＝10．2）
限選試劑及儀器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca(NO₃)₂溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管

序號	實驗操作	預期現象	結論
①	取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩溶解，___________________。	_______________	樣品含NaCl
②	另取少量樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水，充分攪拌溶解，___________________。	_______________	樣品含NaOH

 
（3）Na₂S₂O₃溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：準確稱取a g KIO₃（化學式量：214）固體配成溶液，加入過量KI固體和H₂SO₄溶液，滴加指示劑，用Na₂S₂O₃溶液滴定至終點，消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為V mL。則c(Na₂S₂O₃)＝_________mol·L^－1。（只列出算式，不作運算）
已知：Cr₂O₇^2－＋6I^－+14H⁺= 2Cr³⁺＋3I₂＋7H₂O     2S₂O₃^2－＋I₂=S₄O₆^2－＋2I^－
（4）某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的Na₂S₂O₃濃度可能        （填“無影響”、“偏低”或“偏高”），原因是                                 。

Answer 1

（1）①品紅、溴水或KMnO₄溶液；溶液顏色很快褪色或指出相應試劑的正確顏色（紅色、黃色等）很快褪色也可得分。 （2分，每個1分）
②增大SO₂的接觸面積、控制SO₂的流速、適當升高溫度（答其中二條即可）（4分，每個2分）
（2）（8分，每個2分）

序號	實驗操作	預期現象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩。	有白色沉淀生成
②	加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10．2

 
（3）6000a/214V 或3000a/107V   (其它正確答案也給分)   （2分）
（4）偏高；4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O

試題分析：（1）①由于SO₂具有還原性、漂白性，因此若 裝置B的作用是檢驗裝置A中SO₂的吸收效率，則B中試劑可以是品紅、溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的實驗現象是B中溶液溶液顏色很快褪色。
②要使SO₂盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是增大SO₂的接觸面積、控制SO₂的流速、適當升高溫度等。
（2）氯離子的檢驗可以利用硝酸酸化的硝酸銀溶液；由于飽和碳酸鈣溶液的pH＝10．2，所以可以先進入氯化鈣溶液，然后測量溶液的pH值進行對比即可，因此答案為：

序號	實驗操作	預期現象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩。	有白色沉淀生成
②	加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10．2

 
（3）ag硝酸鉀的物質的量是mol，則根據反應式IO₃^－＋5I^－＋6H^＋=3I₂＋3H₂O、2S₂O₃^2－＋I₂=S₄O₆^2－＋2I^－可知：IO₃^－～～～～～6S₂O₃^2－
1mol          6mol
mol       mol×6
所以c(Na₂S₂O₃)＝mol/L＝mol/L
（4）由于碘離子易被氧化：4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O，因此如果第三步滴速太慢，則導致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，從而導致其濃度偏高。