Question

【題目】工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O3·5H2O，實驗室用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生成過程。

燒瓶C中發生反應如下：

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)　(Ⅰ)

2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)　(Ⅱ)

S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq)　(Ⅲ)

(1)儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液柱，若____________，則整個裝置氣密性良好，裝理D的作用是___________。裝置E中為_________________溶液。

(2)為提高產品純度，應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則理論上燒瓶C中Na2S和Na2SO3的物質的量之比為____________。

(3)裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇__________(填字母代號)。

a．蒸餾水　　　　b．飽和Na2SO3溶液 c．飽和NaHSO3溶液　　　d．飽和NaHCO3溶液

實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是___________________。已知反應(Ⅲ)相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是____________________________________。反應后期可用酒精燈適當加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網的儀器有_____________。

a．燒杯 b．蒸發皿 c．試管 d．錐形瓶

(4)反應終止后，燒瓶C中的溶液經蒸發濃縮、冷卻結晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質。利用所給試劑設計實驗，檢測產品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作，現象和結論：__________________________________。(已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32- + 2H+ =S↓+ SO2↑+ H2O)

Answer 1

【答案】（18分）答案：（1）液柱高度保持不變；防止倒吸；NaOH（合理即得分）

（2）2:1

（3）c 控制滴加硫酸的速度（合理即得分）

溶液變澄清（或混濁消失）；

a、d

（4）取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質。（合理即得分）

【解析】

試題（1）液柱高度保持不變，說明氣密性良好；D為安全瓶，可以防止倒吸；裝置E起到吸收為期中二氧化硫和硫化氫的作用，所以選用NaOH。（2）根據題目給的3個反應，可以得到關系為2Na2S-2H2S-3S-3Na2SO3，所以燒瓶C中硫化鈉和亞硫酸鈉的物質的量比為2:1。（3）二氧化硫易溶于水，能與亞硫酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液反應，但在亞硫酸氫鈉溶液中溶解度小，所以選c；二氧化硫為70%硫酸和亞硫酸鈉反應制取的，所以為了使二氧化硫緩慢進入燒瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度。反應（III）相對較慢，所以燒瓶C的反應終點的現象為溶液變澄清（或混濁消失）；蒸發皿和試管可以直接加熱，燒杯和錐形瓶加熱時需要使用石棉網，所以選a、d。（4）檢驗溶液中的硫酸根即可，方法為取少量產品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液（或過濾，取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現沉淀則說明含有Na2SO4雜質。

離子	檢驗試劑	實驗步驟	實驗現象	離子方程式
CO32-	①BaCl2溶液、稀鹽酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀鹽酸	加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀鹽酸，并放出無色無味氣體	Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+＝Ba2++CO2↑+H2O
	②稀鹽酸、Ca(OH)2溶液	加入稀鹽酸后放出的氣體通入使澄清的Ca(OH)2溶液	加入稀鹽酸后放出無色無味氣體，通入澄清的Ca(OH)2溶液變渾濁	CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2＝CaCO3↓+H2O
SO42-	BaCl2溶液、稀硝酸或稀鹽酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀鹽酸	生成不溶于稀硝酸或稀鹽酸的白色沉淀	Ba2++SO42-=BaSO4↓
SO32-	①BaCl2溶液、稀鹽酸	向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀鹽酸	加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，沉淀溶于稀鹽酸，并放出刺激性氣味的氣體	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
	②稀鹽酸、品紅溶液	加入稀鹽酸后放出的氣體通入品紅溶液	加入稀鹽酸后放出的氣體使品紅溶液褪色	SO32-+2H+=H2O+SO2↑
Cl-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀鹽酸	向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀鹽酸	生成不溶于稀硝酸或稀鹽酸的白色沉淀	Ag++Cl-=AgCl↓
Br-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀鹽酸		生成不溶于稀硝酸或稀鹽酸的淺黃色沉淀	Ag++Br-=AgBr↓
I-	AgNO3溶液、稀硝酸或稀鹽酸	向未知溶液中加入AgNO3溶液，再向沉淀中加入稀鹽酸	生成不溶于稀硝酸的黃色沉淀	Ag++I-=AgI↓
	②新制氯水，淀粉溶液	向未知溶液中加入新制氯水，再加入淀粉溶液	滴入新制Cl2，振蕩后再滴入淀粉溶液，變藍	Ag++I-="AgI↓" 2I-+Cl2=I2+2Cl-I2遇淀粉變藍