Question

(10分)工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na2S2O3·5H2O，實(shí)驗(yàn)室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。

燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：

Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g)===Na2SO3(aq)＋H2S(aq) (Ⅰ)

2H2S(aq)＋SO2(g)===3S(s)＋2H2O(l) (Ⅱ)

S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)

已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解：S2O＋2H＋===S↓＋SO2↑＋H2O供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。

（1）儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若________________，則整個(gè)裝置氣密性良好。裝置D的作用是__________。裝置E中為________溶液。

（2）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇________。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液 c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

實(shí)驗(yàn)中，已知反應(yīng)(Ⅲ)相對(duì)較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是__________________。反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A，實(shí)驗(yàn)室用酒精燈加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有________。

a．燒杯 b．蒸發(fā)皿 c．試管 d．錐形瓶

（3）為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為________。

（4）反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na2S2O3·5H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，簡要說明實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論：________________________________________。

 

Answer 1

共10分

（1）液柱高度保持不變(1分) 防止倒吸(1分) NaOH(1分，合理答案均可)

（2）c(1分) 溶液變澄清(或渾濁消失) (1分) a、d(1分，錯(cuò)選或漏選均無分)

（3）2∶1(2分)

（4）取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過濾、取濾液)，滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)(合理答案均可) (2分，若無取上層溶液或過濾操作，其他操作正確扣一分；若直接加BaCl2溶液零分)

【解析】

試題分析：（1）儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若液柱高度保持不變，則氣密性良好；D中左側(cè)為短導(dǎo)管可防止液體倒吸；E中盛放NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，防止含硫化合物排放在環(huán)境中。

（2）觀察SO2的生成速率，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的反應(yīng)，a不生成二氧化硫，bd中物質(zhì)均與二氧化硫反應(yīng)，只有c中飽和NaHSO3溶液適合制取二氧化硫；Ⅲ中發(fā)生S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)是S完全溶解，可觀察到溶液變澄清（或渾濁消失）；燒杯、錐形瓶需要加熱時(shí)必須使用石棉網(wǎng)，故答案為ad。

（3）C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應(yīng)，由Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq）（Ⅰ）2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l）（Ⅱ）

S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq）（Ⅲ）

可知，（Ⅰ）×2+（Ⅱ）+（Ⅲ）×3，得到總反應(yīng)為2Na2S（aq）+Na2SO3（aq）+3SO2（g）3Na2S2O3（aq），則C中Na2S和Na2SO3物質(zhì)的量之比為2：1。

（4）檢測(cè)產(chǎn)品中是否存在Na2SO4，操作、現(xiàn)象和結(jié)論為取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸中，靜置，取上層清液（或過濾后取濾液），滴加BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質(zhì)。

考點(diǎn)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的分析與評(píng)價(jià)、氣密性檢驗(yàn)、氧化還原反應(yīng)及離子檢驗(yàn)。