Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是常用的定影劑、還原性分析試劑。Na2S2O3·5H2O是無色晶體,易溶于水,不溶于乙醇,在潮濕的空氣中易潮解,Na2S2O3和甲醛能形成難被碘溶液氧化的化合物。甲、乙兩個興趣小組用下列裝置在實驗室制備硫代硫酸鈉。

回答下列問題：

(1)儀器a的名稱是____________;溶液1是____________。

(2)甲小組按上圖連接好裝置,打開K1、K3,關閉K2,打開儀器a的活塞;片刻后,打開集熱式磁力攪拌器加熱;將氣體通入錐形瓶中,溶液出現黃色渾濁后逐漸消失,相關的化學反應方程式為：①_________________；②Na2SO3+SNa2S2O3。

(3)加熱濃縮至出現少量晶膜,停止加熱,打開K2,關閉K3,用注射器注入無水乙醇后有大量晶體析出。加入乙醇的作用是__________________________________。

(4)乙小組在制備Na2S2O3時進行了改進。將C裝置中的溶液換為Na2CO3和Na2S混合液,其反應為：Na2CO3+Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2。配制該混合溶液的過程中,先將Na2CO3完全溶解,再將Na2S溶解于Na2CO3的溶液中,其目的是__________________。

(5)測定乙小組產品純度。取3.000gNa2S2O3·5H2O晶體,配成100mL溶液,取20.00mL于錐形瓶，調節溶液的pH至6,加入適量甲醛溶液和Zn(CH3COO)2溶液,過濾,洗滌，在濾液中滴加幾滴淀粉溶液,用0.1000mol/L標準碘溶液滴定,消耗標準碘溶液10.00mL。

①加入適量甲醛溶液和Zn(CH3COO)2溶液的目的是_________________________________。

②該產品中Na2S2O3·5H2O的質量分數為_____________。 (已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaIKsp(ZnS)=1.6×10-24 M(Na2S2O3·5H2O)=248g/mol)

Answer 1

【答案】 分液漏斗 NaOH溶液 3SO2+2Na2S=2Na2SO3+3S↓ Na2S2O3·5H2O不溶于乙醇,加入乙醇降低其溶解度，促進產品析出 Na2S容易被氧化，先溶解Na2CO3,使Na2S溶解時間縮短，且抑制了Na2S的水解 除去溶液中殘留的SO32-和S2- 82.67%

【解析】(1) 儀器a的名稱是分液漏斗，溶液1是NaOH溶液用于吸收多余的SO2；

(2) SO2通入Na2S溶液中，一方面是SO2與水反應生成的H2SO3能與Na2S發生復分解反應生成Na2SO3和H2S，，另一方面H2SO3還能氧化生成的H2S，所以反應的化學方程式為3SO2+2Na2S= 2Na2SO3+3S↓

(3)加熱濃縮至出現少量晶膜，停止加熱，打開K2，關閉K3，停止向錐形瓶中通SO2，由于Na2S2O3·5H2O不溶于乙醇，所以用注射器注入無水乙醇降低其溶解度，促進產品大量析出；

(4)S2—具有較強的還原性，容易被空氣氧化，所以先溶解Na2CO3，再將Na2S溶解于Na2CO3的溶液中，接著進行實驗，減少Na2S的溶解時間，且Na2CO3水解呈堿性還能抑制Na2S的水解；

(5)①生成的Na2S2O3中可能含有的雜質為Na2CO3、Na2S和Na2SO3，調節溶液的pH為6，可除去Na2CO3，根據ZnS的Ksp可知，加入Zn(CH3COO)2溶液可除去Na2S和Na2SO3；②根據已知反應方程式可得 n(Na2S2O3)= 0.1000mol/L×10.00 mL×10-3×2× =0.01mol，則Na2S2O3·5H2O的質量分數=×100%=82.67%。