Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)具有較強(qiáng)的還原性，還能與中強(qiáng)酸反應(yīng)，在精細(xì)化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛．將SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，可制得Na2S2O35H2O(大蘇打)．

(1)實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發(fā)生裝置是_____(選填編號)；檢查該裝置氣密性的操作是：關(guān)閉止水夾，再_______________。

(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中，發(fā)現(xiàn)：

①淺黃色沉淀先逐漸增多，反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________(生成的鹽為正鹽)；

②淺黃色沉淀保持一段時間不變，有無色無嗅的氣體產(chǎn)生，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________(生成的鹽為正鹽)；

③淺黃色沉淀逐漸減少(這時有Na2S2O3生成)；

④繼續(xù)通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________(生成的鹽為酸式鹽)。

(3)制備Na2S2O3時，為了使反應(yīng)物利用率最大化，Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量之比應(yīng)為_________；通過反應(yīng)順序，可比較出：溫度相同時，同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________。

(4)硫代硫酸鈉的純度可用滴定法進(jìn)行測定，原理是：2S2O32﹣+I3﹣=S4O62﹣+3I﹣．

①為保證不變質(zhì)，配制硫代硫酸鈉溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水，其理由是___________。

②取2.500g含雜質(zhì)的Na2S2O35H2O晶體配成50mL溶液，每次取10.00mL用0.0500mol/L KI3溶液滴定(以淀粉為指示劑)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下(第3次初讀數(shù)為0.00，終點(diǎn)讀數(shù)如圖e；雜質(zhì)不參加反應(yīng))：

編號	1	2	3
消耗KI3溶液的體積/mL	19.98	20.02

到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是_______________；Na2S2O35H2O(式量248)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是(保留4位小數(shù))__________。

Answer 1

【答案】d 打開分液漏斗活塞加水，如水無法滴入說明氣密性良好 3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3 SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3 2：1 前者 防止Na2S2O3被空氣中O2氧化 溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪去 99.20%

【解析】

(1)因?yàn)?/span>Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用，實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發(fā)生裝置是d；關(guān)閉止水夾，若氣密性很好，則分液漏斗中水不能滴入燒瓶中；

(2)①其反應(yīng)原理為SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，即：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；

②無色無味的氣體為CO2氣體，其化學(xué)方程式為SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；

③黃色沉淀減少的原理為Na2SO3+S=Na2S2O3；

④根據(jù)題意Na2S2O3能與中強(qiáng)酸反應(yīng)，所以淺黃色沉淀又增多的原理為Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；

(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①，SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②，Na2SO3+S=Na2S2O3③，則①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；所以Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2：1。因?yàn)?/span>SO2先和Na2S反應(yīng)，所以溫度相同時，同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大；

(4)①用新煮沸并冷卻的蒸餾水是為了趕出水中的氧氣避免硫代硫酸鈉被氧化；

②達(dá)到滴定終點(diǎn)時顏色突變且30s不變色；先根據(jù)滴定消耗的標(biāo)準(zhǔn)液的體積計(jì)算出平均體積，再由2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-的定量關(guān)系計(jì)算。

(1)因?yàn)?/span>Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用，實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發(fā)生裝置是d；檢查該裝置氣密性的操作是：關(guān)閉止水夾，若氣密性很好，則分液漏斗中水不能滴入燒瓶中；

(2)①淺黃色沉淀先逐漸增多，其反應(yīng)原理為SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，即反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；

②淺黃色沉淀保持一段時間不變，有無色無嗅的氣體產(chǎn)生，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為，無色無味的氣體為CO2氣體，其化學(xué)方程式為SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；

③淺黃色沉淀逐漸減少，這時有Na2S2O3生成黃色沉淀，減少的原理為：Na2SO3+S=Na2S2O3；

④根據(jù)題意Na2S2O3能與中強(qiáng)酸反應(yīng)，繼續(xù)通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，所以淺黃色沉淀又增多的原理為：Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；

(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①

SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②

Na2SO3+S=Na2S2O3③

①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；所以Na2S和Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2：1；因?yàn)?/span>SO2先和Na2S反應(yīng)，所以溫度相同時，同物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大；

(4)①為保證不變質(zhì)，配制硫代硫酸鈉溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水，其理由是：防止Na2S2O3被空氣中O2氧化；

②達(dá)到滴定終點(diǎn)時，當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏瘟虼�硫酸鈉溶液，溶液藍(lán)色褪去且半分鐘內(nèi)不變化，2次消耗的I2溶液的體積平均值為20.00mL，

，解得n=0.002mol，250ml溶液中含有Cr2O72﹣物質(zhì)的量為0.002mol×=0.01mol；Na2S2O35H2O(式量248)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是=×100%=99.20%。