Question

15．資料顯示：a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反應(yīng)可生成Na₂S₂O₃．
某化學(xué)小組據(jù)此進(jìn)行了制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）的探究．實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖所示（省略?shī)A持裝置）：

回答問(wèn)題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率．B中最好盛裝的液體是c．
a．蒸餾水  b．飽和Na₂SO₃溶液   c．飽和NaHSO₃溶液  d．飽和NaHCO₃溶液
（3）在裝置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反應(yīng)方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反應(yīng)開(kāi)始先使A中發(fā)生反應(yīng)一會(huì)兒，再使C中反應(yīng)發(fā)生，其原因是排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄．
③結(jié)束反應(yīng)后，取C中溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥、得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（4）完成對(duì)所得產(chǎn)品的檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)：

推測(cè)	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
雜質(zhì)中的正鹽成分可能有： Na2S Na2CO3 Na2SO3 Na2SO4	①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液； ②向溶液中滴加過(guò)量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過(guò)濾，得沉淀和濾液； ③向沉淀中加入過(guò)量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．	產(chǎn)品雜質(zhì)中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3 Na2S， 一定不含有Na2SO4．

（5）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是常用的還原劑．在維生素C（化學(xué)式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過(guò)量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測(cè)定溶液中維生素C的含量．發(fā)生的反應(yīng)為：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-       2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol•L^-1I₂溶液V₁mL，充分反應(yīng)后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂．上述滴定時(shí)，采用淀粉作指示劑，判斷滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色．消耗b mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．該溶液中維生素C的物質(zhì)的量是（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol．

Answer 1

分析 利用硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫，先排除裝置中的空氣，c中得到硫代硫酸鈉，由題目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，發(fā)生總反應(yīng)為：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，從C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥，
（1）根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱來(lái)解答；
（2）裝置B中所盛放的液體應(yīng)不能夠與二氧化硫反應(yīng)；
（3）①根據(jù)得失電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式；
②空氣中含有氧氣，可以將產(chǎn)物氧化為Na₂SO₄，所以C中反應(yīng)發(fā)生前，先要排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
③從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥的方法；
（4）①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液；
②向溶液中滴加過(guò)量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明雜質(zhì)可能有：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄；
③向沉淀中加入過(guò)量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說(shuō)明沒(méi)有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃、結(jié)合題意，還可能有Na₂S；
（5）碘單質(zhì)被反應(yīng)消耗后，溶液顏色從藍(lán)色變化為無(wú)色，半分鐘不變化說(shuō)明達(dá)到終點(diǎn)；根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等進(jìn)行計(jì)算；根據(jù)方程式計(jì)算維生素C的物質(zhì)的量；

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；
（2）a．蒸餾水能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸，故a錯(cuò)誤，
b．飽和Na₂SO₃溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，故b錯(cuò)誤；
c．飽和NaHSO₃溶液與二氧化硫不反應(yīng)，符合題意，故c正確；
d．飽和NaHCO₃溶液能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和二氧化碳，故d錯(cuò)誤；
故選：c；
（3）①S元素在二氧化硫中為+4價(jià)，在硫化鈉中為-2價(jià)，反應(yīng)后為+2價(jià)，所以二氧化硫和硫化鈉物質(zhì)的量之比為2：1，據(jù)原子守恒，二氧化硫錢(qián)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，硫化鈉的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，據(jù)原子守恒，還生成二氧化碳，化學(xué)方程式為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂；
故答案為：4；2；1；3；CO₂；
②空氣中含有氧氣，可以將產(chǎn)物氧化為Na₂SO₄，所以C中反應(yīng)發(fā)生前，先要排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
故答案為：排除裝置內(nèi)空氣，防止發(fā)生氧化生成Na₂SO₄；
③從C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶；
（5）向溶液中滴加過(guò)量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說(shuō)明雜質(zhì)可能有：Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入過(guò)量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說(shuō)明沒(méi)有：Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，Na₂S；
故答案為：

推測(cè)	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
Na2SO3		Na2SO3 Na2CO3 Na2S   Na2SO4

（5）碘遇淀粉變藍(lán)色，反應(yīng)結(jié)束時(shí)，碘反應(yīng)完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色，說(shuō)明到達(dá)滴定終點(diǎn)；由2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-可知，消耗的單質(zhì)碘為n（I₂）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol，則與維生素反應(yīng)的單質(zhì)碘為n（I₂）=a mol•L^-1×V₁×10^-3mol-$\frac{1}{2}$b mol•L^-1×V₂×10^-3mol=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol，由C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-，可知n（C₆H₈O₆）=n（I₂）=（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3mol；
故答案為：滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色且半分鐘內(nèi)不變色；（aV₁-$\frac{b{V}_{2}}{2}$）×10^-3；

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了無(wú)機(jī)物的制備、組成與含量測(cè)定，涉及知識(shí)點(diǎn)較多，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)的能力，難度較大．