Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是一種解毒藥，用于氟化物、砷、汞、鉛、錫、碘等中毒，臨床常用于治療蕁麻疹，皮膚瘙癢等病癥.硫代硫酸鈉在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在酸性溶液中分解產(chǎn)生S和SO2

實驗I：Na2S2O3的制備。工業(yè)上可用反應(yīng)：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，實驗室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示：

(1)儀器a的名稱是_______，儀器b的名稱是_______。b中利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%80%的H2SO4溶液與Na2SO3固體反應(yīng)制備SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。c中試劑為_______

(2)實驗中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有_______ (寫出一條)

(3)為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實驗中通入的SO2不能過量，原因是_______

實驗Ⅱ：探究Na2S2O3與金屬陽離子的氧化還原反應(yīng)。

資料：Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)

裝置	試劑X	實驗現(xiàn)象
	Fe2(SO4)3溶液	混合后溶液先變成紫黑色，30s后幾乎變?yōu)闊o色

(4)根據(jù)上述實驗現(xiàn)象，初步判斷最終Fe3+被S2O32-還原為Fe2+，通過_______(填操作、試劑和現(xiàn)象)，進(jìn)一步證實生成了Fe2+。從化學(xué)反應(yīng)速率和平衡的角度解釋實驗Ⅱ的現(xiàn)象：_______

實驗Ⅲ：標(biāo)定Na2S2O3溶液的濃度

(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)量為294gmol-1)0.5880g。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25.00 mL，則所標(biāo)定的硫代硫酸鈉溶液的濃度為_______molL-1

Answer 1

【答案】分液漏斗 蒸餾燒瓶 硫化鈉和碳酸鈉的混合液 調(diào)節(jié)酸的滴加速度 若 SO2過量，溶液顯酸性．產(chǎn)物會發(fā)生分解 加入鐵氰化鉀溶液．產(chǎn)生藍(lán)色沉淀 開始生成 Fe(S2O3)33-的反應(yīng)速率快，氧化還原反應(yīng)速率慢，但Fe3+與S2O32- 氧化還原反應(yīng)的程度大，導(dǎo)致Fe3++3S2O32-Fe(S2O3)33-(紫黑色)平衡向逆反應(yīng)方向移動，最終溶液幾乎變?yōu)闊o色 0.1600

【解析】

(1)a的名稱即為分液漏斗，b的名稱即為蒸餾燒瓶；b中是通過濃硫酸和Na2SO3反應(yīng)生成SO2，所以方程式為：；c中是制備硫代硫酸鈉的反應(yīng)，SO2由裝置b提供，所以c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；

(2)從反應(yīng)速率影響因素分析，控制SO2生成速率可以調(diào)節(jié)酸的滴加速度或者調(diào)節(jié)酸的濃度，或者改變反應(yīng)溫度；

(3)題干中指出，硫代硫酸鈉在酸性溶液中會分解，如果通過量的SO2，會使溶液酸性增強(qiáng)，對制備產(chǎn)物不利，所以原因是：SO2過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物會發(fā)生分解；

(4)檢驗Fe2+常用試劑是鐵氰化鉀，所以加入鐵氰化鉀溶液，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀即證明有Fe2+生成；解釋原因時一定要注意題干要求，體現(xiàn)出反應(yīng)速率和平衡兩個角度，所以解釋為：開始階段，生成的反應(yīng)速率快，氧化還原反應(yīng)速率慢，所以有紫黑色出現(xiàn)，隨著Fe3+的量逐漸增加，氧化還原反應(yīng)的程度變大，導(dǎo)致平衡逆向移動，紫黑色逐漸消失，最終溶液幾乎變?yōu)闊o色；

(5)間接碘量法滴定過程中涉及兩個反應(yīng)：①；②；反應(yīng)①I-被氧化成I2，反應(yīng)②中第一步所得的I2又被還原成I-，所以①與②電子轉(zhuǎn)移數(shù)相同，那么滴定過程中消耗的得電子總數(shù)就與消耗的失電子總數(shù)相同 ；在做計算時，不要忽略取的基準(zhǔn)物質(zhì)重鉻酸鉀分成了三份進(jìn)行的滴定。所以假設(shè)c(Na2S2O3)=a mol/L，列電子得失守恒式：，解得a=0.1600mol/L。