Question

【題目】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)又稱海波，呈無色透明狀，易溶于水，不溶于乙醇，常用作棉織物漂白后的脫氯劑、定量分析中的還原劑。

Ⅰ. Na2S2O3·5H2O的制備

Na2S2O3·5H2O的制備方法有多種，其中亞硫酸鈉法是工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室中的主要方法：Na2SO3 + S + 5H2O Na2S2O3·5H2O

制備過程如下：

①稱取12.6g Na2SO3于100mL燒杯中，加50 mL去離子水?dāng)嚢枞芙狻?/span>

②另取4.0 g硫粉于200mL燒杯中，加6 mL乙醇充分?jǐn)嚢杈鶆驅(qū)⑵錆櫇�，再加入Na2SO3溶液，隔石棉小火加熱煮沸，不斷攪拌至硫粉幾乎全部反應(yīng)。

③停止加熱，待溶液稍冷卻后加2 g活性炭，加熱煮沸2分鐘(脫色)。

④趁熱過濾，得濾液至蒸發(fā)皿中， ______________、____________________。

⑤過濾、洗滌，用濾紙吸干后，稱重，計(jì)算產(chǎn)率。

（1）加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是____________________________。

（2）步驟④趁熱過濾的原因_____________________，空格處應(yīng)采取的操作是_________________、____________________。

（3）步驟⑤洗滌過程中，為防止有部分產(chǎn)品損失，應(yīng)選用的試劑為___________。

（4）濾液中除Na2S2O3和未反應(yīng)完全的Na2SO3外，最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是________________，生成該雜質(zhì)的原因可能是____________________________。

Ⅱ.產(chǎn)品純度的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取1.00 g產(chǎn)品(硫代硫酸鈉晶體的摩爾質(zhì)量為248 g/mol)，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗21.00 mL。反應(yīng)的離子方程式為：2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

（5）計(jì)算所得產(chǎn)品的純度為___________(保留三位有效數(shù)字)，該數(shù)據(jù)的合理解釋可能是__________(不考慮實(shí)驗(yàn)操作引起的誤差)。

Ⅲ.產(chǎn)品的應(yīng)用

（6）Na2S2O3常用于脫氯劑，在溶液中易被Cl2氧化為SO42-，該反應(yīng)的離子方程式為 ____________________________________。

Answer 1

【答案】增大亞硫酸鈉與硫粉的接觸面積，加快反應(yīng)速度 防止溫度降低，產(chǎn)品析出而損失 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 乙醇 Na2SO4 Na2SO3被空氣中的O2氧化 104% 產(chǎn)品中有未反應(yīng)的Na2SO3也會(huì)與I2發(fā)生反應(yīng)，且相同質(zhì)量的Na2SO3消耗I2更多；在反應(yīng)過程中I2揮發(fā)損失 S2O32－+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42－ + 8Cl－ + 10H+

【解析】

（1）乙醇易溶于水，硫粉用乙醇潤濕，有利于硫粉與亞硫酸鈉溶液充分接觸；

（2）步驟④趁熱過濾的原因是防止溫度降低時(shí)，產(chǎn)品析出而損失，得到的溶液需要移至蒸發(fā)皿中，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可；

（3）由于硫代硫酸鈉晶體易溶于水，不溶于乙醇，因此洗滌過程中，為防止有部分損失，應(yīng)選用的試劑為乙醇；

（4）由于Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化轉(zhuǎn)化為硫酸鈉；

（5）根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，由于產(chǎn)品中有未反應(yīng)的Na2SO3也會(huì)與I2發(fā)生反應(yīng)，且相同質(zhì)量的Na2SO3消耗I2更多，在反應(yīng)過程中I2揮發(fā)損失；

（6）Na2S2O3在溶液中易被Cl2氧化為SO42-，根據(jù)守恒寫出離子方程式。

（1）由于硫不溶于水，微溶于酒精，乙醇易溶于水，因此加入的硫粉用乙醇潤濕的目的是增大硫粉與亞硫酸鈉溶液的接觸面積，加快反應(yīng)速率；

故答案為：增大亞硫酸鈉與硫粉的接觸面積，加快反應(yīng)速度；

（2）步驟④趁熱過濾的原因是防止溫度降低時(shí)，產(chǎn)品析出而損失，得到的溶液需要移至蒸發(fā)皿中，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可，故答案為：防止溫度降低，產(chǎn)品析出而損失；蒸發(fā)濃縮；冷卻結(jié)晶。

（3）由于硫代硫酸鈉晶體易溶于水，不溶于乙醇，因此洗滌過程中，為防止有部分損失，應(yīng)選用的試劑為乙醇，故答案為：乙醇。

（4）由于Na2SO3易被空氣中的氧氣氧化轉(zhuǎn)化為硫酸鈉，則最可能存在的無機(jī)雜質(zhì)是Na2SO4，故答案為：Na2SO4；Na2SO3被空氣中的O2氧化。

（5）用0.1000 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積21.00mL，所得產(chǎn)品的純度為0.1000mol/L×0.021L×2×248g/mol÷1g×100%=104%，由于產(chǎn)品中有未反應(yīng)的Na2SO3也會(huì)與I2發(fā)生反應(yīng)，且相同質(zhì)量的Na2SO3消耗I2更多，在反應(yīng)過程中I2揮發(fā)損失，所以會(huì)出現(xiàn)這種結(jié)果，故答案為：104%；產(chǎn)品中有未反應(yīng)的Na2SO3也會(huì)與I2發(fā)生反應(yīng)，且相同質(zhì)量的Na2SO3消耗I2更多；在反應(yīng)過程中I2揮發(fā)損失。

（6）Na2S2O3常用于脫氯劑，在溶液中易被Cl2氧化為SO42-，該反應(yīng)的離子方程式為：

S2O32－+4Cl2+5H2O =2SO42－+8Cl－+10H+，故答案為：S2O32－+4Cl2+5H2O =2SO42－+8Cl－+10H+。