Question

15．Na₂S₂O₃•5H₂O是常用的脫氧劑、定影劑和還原劑．它是無色易溶于水的晶體，不溶于乙醇，Na₂S₂O₃•5H₂O在40～45℃熔化，48℃分解．圖1是有關物質的溶解度曲線．

已知：Na₂SO₃+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃，制備Na₂S₂O₃•5H₂O的實驗流程如圖2：
（1）趁熱過濾的原因是防止溫度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出．趁熱過濾后濾渣的主要成分是S（寫化學式）．
（2）結晶的方法是冷卻（或降溫）結晶．
（3）洗滌抽濾后得到的晶體，可采用的洗滌液是A．
A．無水乙醇  B．飽和NaCl溶液  C．水
（4）工業(yè)上制得的Na₂S₂O₃•5H₂O產品中可能此空刪去含有少量的Na₂SO₃和Na₂SO₄雜質．為測定產品成分，準確稱取1.508 0g 樣品，加入蒸餾水完全溶解后配成溶液．將配成的溶液平均分成兩份．向一份溶液中加入適量甲醛溶液預處理（防止Na₂SO₃與I₂反應），然后向其中加入0.050 0mol/L I₂溶液，發(fā)生反應：2S₂O${\;}_{3}^{2-}$+I₂═S₄O${\;}_{6}^{2-}$+2I^-，當反應恰好完全時，共消耗I₂溶液25.00  mL．向另一份溶液中加入足量的稀硫酸溶液，微熱至充分反應，使生成的SO₂全部逸出，測得SO₂在標準狀況下體積為67.2mL．
已知：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O
Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（摩爾質量：Na₂S₂O₃•5H₂O：248g/mol　Na₂SO₃：126g/mol　Na₂SO₄：142g/mol）
①1.508 0g 樣品中含有Na₂S₂O₃•5H₂O質量是1.24g．
②通過計算確定樣品的成分及各成分的物質的量之比（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）在生成Na₂S₂O₃的反應中，只有硫難溶于水，所以過濾應該是除去過量的硫，趁熱過濾防止溫度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；
（2）由溶解度曲線可知，Na₂S₂O₃溶解度受溫度影響較大，應采取冷卻（或降溫）結晶；
（3）由題目信息，可知Na₂S₂O₃無色易溶于水的晶體，不溶于乙醇，應選擇乙醇進行洗滌；
（4）根據(jù)消耗I₂計算每份樣品中n（Na₂S₂O₃），進而計算Na₂S₂O₃反應生成二氧化硫，判斷每份樣品中是否含有亞硫酸鈉，若有，根據(jù)二氧化硫計算亞硫酸鈉的物質的量，再根據(jù)每份樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O、亞硫酸鈉的總質量判斷是否含有硫酸鈉．

解答 解：（1）在生成Na₂S₂O₃的反應中，只有硫難溶于水，所以過濾應該是除去過量的硫，得到的濾渣為硫，化學式為S，趁熱過濾，防止溫度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出，
故答案為：防止溫度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；S；
（2）由溶解度曲線可知，Na₂S₂O₃溶解度受溫度影響較大，直接蒸發(fā)結晶易使Na₂S₂O₃•5H₂O熔化、分解，應采取冷卻（或降溫）結晶，
故答案為：冷卻（或降溫）結晶；
（3）由題目信息，可知Na₂S₂O₃無色易溶于水的晶體，不溶于乙醇，應選擇無水乙醇進行洗滌，故選：A；
（4）①n（Na₂S₂O₃•5H₂O）=2n（I₂）=2×0.0250 L×0.0500mol/L=0.0025mol，
m（Na₂S₂O₃•5H₂O）=0.0025mol×248g/mol=0.62g，
所以1.5080g 樣品中含有Na₂S₂O₃•5H₂O質量是0.62g×2=1.24g，
故答案為：1.24g；
②n（SO₂）=0.0672L÷22.4L/mol=0.003 mol，
Na₂S₂O₃•5H₂O反應生成二氧化硫為0.003mol，故應含有Na₂SO₃，其物質的量為0.003mol-0.0025mol=0.0005mol，
每份樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃的總質量為0.62g+0.0005mol×126g/mol=0.683g＜0.7540g，故應含有Na₂SO₄，則每份樣品中Na₂SO₄的質量為0.7540g-0.683g=0.071g，n（Na₂SO₄）=0.0005mol，樣品成分是：Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，n（Na₂S₂O₃•5H₂O）：n（Na₂SO₃）：n（Na₂SO₄）
=0.0025mol：0.0005mol：0.0005mol=5：1：1，
答：樣品成分為Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，三者物質的量之比為5：1：1．

點評 本題是對實驗制備方案綜合考查，涉及物質的分離提純、物質組成含量的測定，充分考查學生的分析、理解能力及化學實驗能力，難度中等．