Question

硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得：Na₂SO₃ + S  Na₂S₂O₃，常溫下溶液中析出晶體為Na₂S₂O₃·5H₂O。Na₂S₂O₃·5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解；Na₂S₂O₃ 易溶于水，不溶于乙醇。在水中有關物質的溶解度曲線如右圖所示。

Ⅰ．現按如下方法制備Na₂S₂O₃·5H₂O：

將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在分液漏斗中，注入濃鹽酸，在裝置2中加入亞硫酸鈉固體，并按下圖安裝好裝置。

（1）儀器2的名稱為                ，

裝置6中可放入                。

A．BaCl₂溶液    B．濃H₂SO₄    C．酸性KMnO₄溶液    D．NaOH溶液

（2）打開分液漏斗活塞，注入濃鹽酸使反應產生的二氧化硫氣體較均勻的通入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中，并用磁力攪拌器攪動并加熱，反應原理為：

①Na₂CO₃+SO₂ =Na₂SO₃+CO₂   

②Na₂S+SO₂+H₂O=Na₂SO₃+H₂S

③2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O         

④Na₂SO₃+SNa₂S₂O₃

總反應為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂= 3Na₂S₂O₃+CO₂

隨著二氧化硫氣體的通入，看到溶液中有大量淺黃色固體析出，繼續通二氧化硫氣體，反應約半小時。當溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。溶液PH要控制不小于7理由是          

                                      （用離子方程式表示）。

Ⅱ．分離Na₂S₂O₃·5H₂O并標定溶液的濃度：

（1）為減少產品的損失，操作①為        ，操作②是抽濾洗滌干燥，其中洗滌操作是用

            （填試劑）作洗滌劑。

（2）蒸發濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發時為什么要控制溫度不宜過高

                                                                             

（3）稱取一定質量的產品配置成硫代硫酸鈉溶液，并用間接碘量法標定該溶液的濃度：用分析天平準

確稱取基準物質K₂Cr₂O₇（摩爾質量294g/mol）0.5880克。平均分成3份分別放入3個錐形瓶中，加

水配成溶液，并加入過量的KI并酸化，發生下列反應：6I^-+Cr₂O₇^2-+14H⁺=3I₂+2Cr³⁺+7H₂O，再加入幾滴

淀粉溶液，立即用所配Na₂S₂O₃溶液滴定，發生反應：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，滴定終點的現象為     

                       三次消耗Na₂S₂O₃溶液的平均體積為20.00mL，則所標定的硫代硫酸鈉溶液

的濃度為             mol/L。

 

Answer 1

【答案】

(15分) Ⅰ．（1）蒸餾燒瓶(1分)，CD（2分，選對一個1個1分，答錯不給分）

（2）S₂O₃^2-+2H⁺＝S↓+SO₂↑+H₂O（2分）

Ⅱ．（1）趁熱過濾（2分，寫過濾得1分），乙醇（1分） （2）溫度過高會導致析出的晶體分解（2分）

（3）溶液由藍色恰好變成無色，且半分鐘不恢復（2分）0.2000（3分）

【解析】

試題分析：Ⅰ．（1）根據儀器的構造可知，儀器2的名稱為蒸餾燒瓶；由于實驗中有SO₂生成，而SO₂是大氣污染物，不能隨意排放，需要尾氣處理。隨意裝置6的作用是吸收SO₂，防止污染空氣。SO₂是酸性氧化物，且具有還原性，所以可用酸性高錳酸鉀溶液或氫氧化鈉溶液吸收，答案選CD。

（2）因為在酸性條件下，硫代硫酸鈉易生成SO₂、S和水，反應的離子方程式是S₂O₃^2-+2H⁺＝S↓+SO₂↑+H₂O。

Ⅱ．（1）由于硫代硫酸鈉的溶解度隨溫度的升高而降低，所以操作I應該是趁熱過濾；；Na₂S₂O₃ 易溶于水，不溶于乙醇，所以為防止洗滌損失硫代硫酸鈉，應該用乙醇作洗滌劑。

（2）由于Na₂S₂O₃·5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解，所以蒸發時要控制溫度不宜過高的原因是溫度過高會導致析出的晶體分解。

（3）由于碘遇淀粉顯藍色，所以滴定終點的現象為溶液由藍色恰好變成無色，且半分鐘不恢復；根據反應的方程式可知：K₂Cr₂O₇～3I₂～6 Na₂S₂O₃

                    1mol         6mol

          ×0.5880g÷294g/mol   c×0.02000L

解得c＝0.2000mol/L

考點：考查儀器的識別、尾氣處理；實驗條件的控制；滴定實驗操作以及物質的量濃度的測定和計算等