Question

2．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（Na₂S₂O₃）的探究：實(shí)驗(yàn)制備裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

回答問題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗．
（2）裝置B中的長頸漏斗的作用是平衡壓強(qiáng)
（3）在裝置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反應(yīng)方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+□
②反應(yīng)開始先使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．
（4）完成對所得產(chǎn)品的檢測的實(shí)驗(yàn)：

推測	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
雜質(zhì)中的正鹽成分可能有： A，、Na2S B，、Na2CO3 C，、Na2SO4 D，、Na2SO3	①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液； ②向溶液中滴加過量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，得沉淀和濾液； ③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生． ④向?yàn)V液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.1000mol•L-1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液，消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為18.10mL．	產(chǎn)品雜質(zhì)中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3Na2S， 一定不含有Na2SO4． 操作④發(fā)生的反應(yīng)是： 2S2O32-+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I- Ⅰ、判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是溶液由無色變藍(lán)色，且半分鐘不褪色 Ⅱ、產(chǎn)品純度：（9/W）×100%．

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、過濾洗滌、干燥，
（1）根據(jù)常見儀器的名稱來解答；
（2）B是安全瓶，用來平衡壓強(qiáng)；
（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；
（4）①取Wg產(chǎn)品配成稀溶液；
②向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，
③向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，
④據(jù)反應(yīng)方程式和碘的量計(jì)算硫代硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算純度．

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；
（2）B是安全瓶，裝置B中的長頸漏斗用來平衡壓強(qiáng)；
故答案為：平衡壓強(qiáng)；
（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；
（4）向溶液中滴加過量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明雜志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入過量鹽酸，沉淀完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，說明沒有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，據(jù)反應(yīng)方程式，消耗0.100 0mol•L^-1×0.01810L=0.001810mol碘，能夠反應(yīng)0.00362mol硫代硫酸鈉，質(zhì)量為0.00362mol×248g/mol=8.9776g，所以產(chǎn)品純度為$\frac{8.9776g}{wg}$×100%≈$\frac{9}{w}$×100%，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色且半分鐘內(nèi)不變色，說明到達(dá)滴定終點(diǎn)，
故答案為：

推測	操作和現(xiàn)象	結(jié)論
Na2SO3		Na2SO3           Na2CO3 Na2S    Na2SO4           Ⅰ、溶液由無色變藍(lán)色，且半分鐘不褪色   Ⅱ、（9/W）×100%

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點(diǎn)評 本題以制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了氧化還原反應(yīng)方程式書寫、配平以及物質(zhì)的分離提純、檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化等，綜合性較強(qiáng)，難度中等．