Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得：Na2SO3 + S Na2S2O3，常溫下溶液中析出晶體為Na2S2O35H2O。Na2S2O3·5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇。在水中有關物質的溶解度曲線如下圖所示。

Ⅰ．現按如下方法制備Na2S2O35H2O：

將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在分液漏斗中，注入濃鹽酸，在裝置2中加入亞硫酸鈉固體，并按下圖安裝好裝置。

（1）儀器2的名稱為_________________，裝置6中可放入_____________________(填字母)。

A.BaCl2溶液 B.濃H2SO4 C.酸性KMnO4溶液 D.NaOH溶液

（2）打開分液漏斗活塞，注入濃鹽酸使反應產生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，并用磁力攪拌器攪動并加熱，反應原理為：

①Na2CO3+SO2 =Na2SO3+CO2 ②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O ④Na2SO3+SNa2S2O3

總反應為：2Na2S+Na2CO3+4SO2= 3Na2S2O3+CO2

隨著二氧化硫氣體的通入，看到溶液中有大量淺黃色固體析出，繼續通二氧化硫氣體，反應約半小時。當溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。溶液pH要控制不小于7理由是____________________________________（用離子方程式表示）。

Ⅱ．分離Na2S2O35H2O并標定溶液的濃度：

（3）為減少產品的損失，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。

（4）蒸發濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發時為什么要控制溫度不宜過高______________________________。

（5）稱取一定質量的產品配制成硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標定該溶液的濃度：用分析天平準確稱取基準物質K2Cr2O7（摩爾質量294g/mol）0.5880克。平均分成3份分別放入3個錐形瓶中，加水配成溶液，并加入過量的KI并酸化，發生下列反應：6I-+Cr2O72-+14H+=3I2+2Cr3++7H2O，再加入幾滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，發生反應：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-， 三次消耗Na2S2O3溶液的平均體積為20.00mL，則所標定的硫代酸鈉溶液的濃度為_______mol/L。

Answer 1

【答案】 蒸餾燒瓶 CD S2O32-+2H+＝S↓+SO2↑+H2O 趁熱過濾 乙醇 溫度過高會導致析出的晶體分解 0.2000

【解析】Ⅰ．(1)根據儀器的構造可知，儀器2的名稱為蒸餾燒瓶；由于實驗中有SO2生成，而SO2是大氣污染物，不能隨意排放，需要尾氣處理，裝置6的作用是吸收SO2，防止污染空氣，SO2是酸性氧化物，且具有還原性，所以可用酸性高錳酸鉀溶液或氫氧化鈉溶液吸收，選CD，故答案為：蒸餾燒瓶；CD；

(2)因為在酸性條件下，硫代硫酸鈉易歧化反應生成SO2、S和水，反應的離子方程式是S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，所以溶液pH要控制不小于7，故答案為：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；

Ⅱ．(1)由于硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，所以操作I應該是趁熱過濾；Na2S2O3易溶于水，不溶于乙醇，所以為防止洗滌損失硫代硫酸鈉，應該用乙醇作洗滌劑，故答案為：趁熱過濾；乙醇；

(2)由于Na2S2O35H2O于40～45℃熔化，48℃分解，所以蒸發時要控制溫度不宜過高的原因是溫度過高會導致析出的晶體分解，故答案為：溫度過高會導致析出的晶體分解；

(3)根據反應的方程式可知：

K2Cr2O7～3I2～6 Na2S2O3

1mol 6mol

×mol c×0.02000L

=，解得c=0.2000mol/L，故答案為：0.2000。