Question

【題目】硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)。

Ⅰ．【查閱資料】(1) Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。 (2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得產品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。 (3)Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀鹽酸。

Ⅱ．【制備產品】實驗裝置如圖所示(省略夾持裝置)：

實驗步驟：

（1）檢查裝置氣密性，如圖示加入試劑。儀器a的名稱是________；E中的試劑是________(選填下列字母編號)。

A．稀H2SO4 B．NaOH溶液 C．飽和NaHSO3溶液

（2）先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H2SO4。

（3）待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中的混合物，濾液經________(填寫操作名稱)、結晶、過濾、洗滌、干燥、得到產品。

Ⅲ．【探究與反思】

（1）為驗證產品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。（所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀鹽酸、蒸餾水中選擇）取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾沉淀向沉淀中加入______，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。

（2）為減少裝置C中生成Na2SO4的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟Ⅱ(2)進行了改進，改進后的操作是______________________。

（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產品通過________方法提純。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 B 蒸發 稀鹽酸 先加濃硫酸，將裝置中空氣排凈之后再加Na2S和Na2CO3混合溶液 重結晶（冷卻結晶）

【解析】Ⅱ.（1）根據儀器的構造特點可知，儀器a的名稱是分液漏斗。根據裝置可知，A裝置是制備SO2的，C裝置是制備Na2S2O3，B、D裝置是防倒吸的，由于SO2有毒，需要尾氣處理，因此E裝置是吸收SO2的。由于SO2是酸性氧化物，可以用氫氧化鈉溶液吸收，即E中的試劑是氫氧化鈉溶液，答案選B。（3）由于Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水，因此要從溶液中得到硫代硫酸鈉晶體，需要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥、得到產品。

Ⅲ．（1）Na2S2O3·5H2O的稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成，而實驗過程中有白色沉淀生成，因此要進一步驗證，則可以向白色沉淀中滴加稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。（2）由于亞硫酸鹽易被氧化生成硫酸鹽，而裝置中含有空氣，空氣能氧化亞硫酸鹽，所以為減少裝置C中生成的Na2SO4的量，改進后的措施是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液。（3）由于Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，因此所得產品通過重結晶方法提純。