Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O3)可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)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(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如下圖所示。

Ⅰ．現(xiàn)按如下方法制備Na2S2O35H2O：

將硫化鈉和碳酸鈉按反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)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(yīng)原理為：

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

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O ④Na2SO3+SNa2S2O3

總反應(yīng)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(xù)通二氧化硫氣體，反應(yīng)約半小時。當(dāng)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(biāo)定溶液的濃度：

（3）為減少產(chǎn)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(fā)濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發(fā)時為什么要控制溫度不宜過高______________________________。

（5）稱取一定質(zhì)量的產(chǎn)品配制成硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標(biāo)定該溶液的濃度：用分析天平準(zhǔn)確稱取基準(zhǔn)物質(zhì)K2Cr2O7（摩爾質(zhì)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(fā)生下列反應(yīng)：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(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-， 三次消耗Na2S2O3溶液的平均體積為20.00mL，則所標(biāo)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(dǎo)致析出的晶體分解 0.2000

【解析】Ⅰ．(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造可知，儀器2的名稱為蒸餾燒瓶；由于實(shí)驗(yàn)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?yàn)樵谒嵝詶l件下，硫代硫酸鈉易歧化反應(yīng)生成SO2、S和水，反應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fā)時要控制溫度不宜過高的原因是溫度過高會導(dǎo)致析出的晶體分解，故答案為：溫度過高會導(dǎo)致析出的晶體分解；

(3)根據(jù)反應(yīng)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。