Question

【題目】實驗是化學學科的一種重要學習手段，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）

A.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。

B.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。

C.Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl。

Ⅱ.（產品制備）實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

實驗步驟：

（1）組裝好儀器后，接下來應該進行的實驗操作是___，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

其作用是____。

（2）已知Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，待Na2S和Na2CO3完全消耗后，結束反應。過濾C中混合物，濾液經___（填操作方法）、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產品，過濾時用到的玻璃儀器有___。

Ⅲ.（探究與反思）

（3）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HCl、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，是否說明一定有Na2SO4___（填“是”或“否”），過濾，向白色沉淀中加入足量稀鹽酸，如果產品中含有Na2SO3和Na2SO4，則加入稀鹽酸產生的現象是___；

（4）為減少裝置C中生成Na2SO4的量，應該先打開___（填“A”或“C”）裝置上的活塞。這樣做的目的是___。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 分液漏斗 B 吸收尾氣SO2，防止污染環境 蒸發濃縮 玻璃棒、燒杯、漏斗 否 產生無色氣體，沉淀部分溶解 A 用A中產生氣體排出裝置中的空氣，減少副反應發生

【解析】

儀器A為制備SO2的裝置，因SO2易溶于水，因此利用裝置B作安全瓶防止倒吸，然后利用裝置C制備Na2S2O3，裝置D的作用與B相同，因SO2為污染性氣體，因此利用裝置E吸收尾氣，SO2為酸性氧化物，因此可利用堿液進行吸收。

II．（1）該裝置中含有連接裝置，因此需要檢查裝置氣密性；儀器a為分液漏斗；由上述分析可知，E中可選擇NaOH溶液吸收尾氣中SO2，防止污染空氣；

（2）由溶液制備晶體的操作為：蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥；過濾時需用到的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒；

III．（3）因BaSO3、BaSO4都是難溶性物質，因此不能確定該白色沉淀一定為BaSO4，無法確定產品中一定含有Na2SO4；因BaSO3能與鹽酸反應生成SO2，而BaSO4不溶于鹽酸，因此如果產品中含有Na2SO3和Na2SO4，則加入稀鹽酸產生的現象是產生無色氣體，沉淀部分溶解；

（4）產生Na2SO4的原因是裝置中的氧氣將Na2SO3氧化，為減少裝置C中生成Na2SO4的量，因此可利用裝置中產生的SO2氣體將裝置中的空氣排出，具體操作為打開裝置A的活塞。