Question

13．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品．某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）．
I．[查閱資料]
（1）Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水．其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成．
（2）向Na₂CO₃和Na₂S混合液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得產(chǎn)品中常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（3）Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl．
Ⅱ．[制備產(chǎn)品]
實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）

【實驗步驟】
①如圖示加入試劑．
②先向C中燒瓶加入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H₂SO₄．C中發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂→3Na₂S₂O₃+CO₂
③待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)．C中溶液經(jīng)一系列的操作可得到Na₂S₂O₃•5H₂O的粗產(chǎn)品．
（1）儀器a的名稱是分液漏斗； E中的試劑可以選用bd（選填序號）．
a．稀H₂SO₄      b．NaOH溶液      c．飽和NaHSO₃溶液       d．Na₂CO₃溶液
（2）為驗證產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設(shè)計了以下實驗方案：
取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，取沉淀，加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生（填實驗現(xiàn)象），則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（3）為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗步驟②進行了改進，改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．
Ⅱ．已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．某學(xué)生測定食用精制鹽的碘含量，其步驟為：
a．準(zhǔn)確稱取w g食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃與KI反應(yīng)完全；
c．以淀粉溶液為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反應(yīng)完全．
（4）根據(jù)以上實驗和包裝袋說明，所測精制鹽的碘含量是$\frac{1270}{w}$mg/kg．（以含w的代數(shù)式表示）

Answer 1

分析 （1）儀器a的名稱是分液漏斗；E裝置目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液反應(yīng)，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)；
（2）根據(jù)亞硫酸鋇溶解于稀鹽酸并且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，硫酸鋇不溶解于稀鹽酸來分析；
（3）根據(jù)亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉分析；
（4）根據(jù)KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O反應(yīng)方程式計算．

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；E中的試劑是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液反應(yīng)，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)，故選bd，
故答案為：分液漏斗；bd；
（2）因為BaSO₃難溶于水，可溶于稀鹽酸并且有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，硫酸鋇不溶解于稀鹽酸，所以當(dāng)沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明固體中既有硫酸鋇又有亞硫酸鋇，則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案為：若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；
（3）因為亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，
故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；
（4）b中生成的碘在c中反應(yīng)I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，所以
    I₂ ～～～～～～2S₂O₃^2-，
  1mol             2mol
 1.0×10^-5mol   2.0×10^-3mol•L^-1×0.010L=2.0×10^-5mol，
根據(jù)KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O可知，KIO₃的物質(zhì)的量為$\frac{1}{3}$×10^-5mol，所以精制鹽的碘含量是$\frac{\frac{1}{3}×127×1{0}^{-5}×1{0}^{3}}{w×1{0}^{3}}$mg/kg=$\frac{1270}{w}$mg/kg，
故答案為：$\frac{1270}{w}$．

點評 題以某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了物質(zhì)的分離提純、檢驗、設(shè)計優(yōu)化等，綜合性較強．