Question

【題目】工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O35H2O，實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）模擬生成過程。

燒瓶C中發生反應如下：

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）

（1）裝置A中發生的化學反應方程式為 ______

（2）為提高產品純度，應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為 ______ 。

（3）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

實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是 ______ 。

（4）已知反應（Ⅲ）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是 ______ ，裝置E的作用為 ______

（5）反應終止后，燒瓶C中的溶液經蒸發濃縮即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等雜質，利用所給試劑設計實驗，檢測產品中是否存在Na2SO4，簡要說明實驗操作，現象和結論： ______ 。

已知：Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O32+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。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 2：1 c 控制滴加硫酸的速度 溶液變澄清（或渾濁消失） 吸收SO2防止污染空氣 取少量產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，若出現白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質

【解析】

A裝置中Na2SO3與硫酸反應制備SO2，B裝置可觀察SO2的流速，C裝置中SO2與Na2SO3和Na2S的混合液反應制備Na2S2O3，D裝置作安全瓶，防倒吸，E裝置吸收SO2，防污染大氣。

（1）根據裝置圖可知，A中的反應為濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，反應的化學方程式為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，

故答案為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）C中發生的反應為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）

為使Na2S和Na2SO3恰好完全反應，將（Ⅰ）×2+（Ⅱ）+（Ⅲ）×3，得到總反應為2Na2S（aq）+Na2SO3（aq）+3SO2（g）3Na2S2O3（aq），則C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為2：1，

故答案為：2：1；

（3）a項，二氧化硫易溶于水，用蒸餾水不能觀察SO2的生成速率；b項，Na2SO3溶液吸收SO2，不能觀察SO2的生成速率；c項，二氧化硫難溶于飽和NaHSO3溶液，可通過觀察氣泡觀察SO2的生成速率；d項，飽和NaHCO3溶液與二氧化硫反應生成CO2，不能觀察SO2的生成速率；答案選c；為使SO2緩慢進入燒瓶C，通過控制滴加硫酸的速度，可以控制產生二氧化硫的速率，

故答案為：c；控制滴加硫酸的速度；

（4）已知反應（III）較慢，所以實驗過程中C中出現渾濁，燒瓶C中反應達到終點發生反應為硫與亞硫酸鈉反應生成硫代硫酸鈉，反應的現象為溶液變澄清（或渾濁消失）；反應尾氣中有未反應的二氧化硫氣體，會污染空氣，所以要用E裝置吸收SO2防止污染空氣，

故答案為：溶液變澄清（或渾濁消失）；吸收SO2防止污染空氣；

（5）檢測產品中是否存在Na2SO4，即檢驗是否存在SO42-，由于Na2S2O35H2O遇酸易分解出現淡黃色渾濁，所以要先加足量鹽酸排除干擾，則實驗操作、現象和結論為：取少量產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，若出現白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質，

故答案為：取少量產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，若出現白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質。