Question

【題目】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)俗名“大蘇打”，又稱“海波”。己知它易溶于水，難溶于乙醇，加熱易分解，具有較強的還原性，廣泛地應用于照相等工業中。某實驗室模擬工業硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應裝置及所需試劑如圖：

(1)裝置A中發生反應的化學方程式是_____________。

(2)裝置B中通入SO2反應生成Na2S2O3和CO2，其離子方程式為_____________________，生成的硫代硫酸鈉粗品可用_______________洗滌。

(3)裝置C的作用是檢驗裝置B中SO2的吸收效率，C中試劑是___________，表明SO2吸收效率低的實驗現象是C中溶液顏色很快褪色。為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變B中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是__________(寫出－條)。

(4)酸性條件下，S2O32－自身發生氧化還原反應生成SO2。試寫出Na2S2O3與鹽酸反應的離子方程式：_______________________。

(5)粗品中Na2S2O3·5H2O的質量分數的測定

稱取6g粗品配制250mL的溶液待用。另取25mL 0.01 mol/L K2Cr2O7溶液于錐形瓶中，然后加入過量的KI溶液并酸化和幾滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至終點，耗Na2S2O3溶液25mL。粗品中Na2S2O3·5H2O的質量分數為________________。(己知Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O、I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O 4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32 乙醇 品紅、溴水或KMnO4溶液 控制SO2的流速（或增大SO2的接觸面積或適當升高溫度） S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 62%

【解析】

裝置A為二氧化硫的制取：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O，B裝置為Na2S2O3的生成裝置：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，二氧化硫能和品紅作用，二氧化硫能被高錳酸鉀氧化，能與溴單質，上述溶液均褪色，所以裝置C中盛放品紅、溴水或KMnO4溶液，其作用是檢驗裝置B中SO2的吸收效率，二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，裝置D作用為尾氣吸收裝置，吸收未反應的二氧化硫；

(1)裝置A為二氧化硫的制取，亞硫酸鈉和濃硫酸發生復分解反應生成硫酸鈉和水和二氧化硫；

(2)根據題目信息SO2、Na2S和Na2CO3反應生成Na2S2O3，結合質量守恒確定產物并配平，硫代硫酸鈉晶體易溶于水，難溶于乙醇，生成的硫代硫酸鈉粗品可用乙醇洗滌；

(3)裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，說明B中物質能與二氧化硫反應，且有明顯的現象，一般可為品紅、溴水或KMnO4溶液；要加快反應速率，可增大接觸面積，增大濃度、升高溫度等；

(4) 酸性條件下，S2O32-自身發生氧化還原反應生成SO2 、S和水；

(5) 依據反應的定量關系 2S2O32-～I2，計算碘單質消耗的硫代硫酸鈉，計算得到樣品的純度。

(1)裝置A為二氧化硫的制取，亞硫酸鈉和濃硫酸發生復分解反應：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O，生成二氧化硫；

(2)三頸燒瓶B中制取Na2S2O3反應的總化學反應方程式為：4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2↑+3Na2S2O3，離子反應為：4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32-，硫代硫酸鈉晶體易溶于水，難溶于乙醇，乙醇易揮發，生成的硫代硫酸鈉粗品可用乙醇洗滌；

(3)裝置B的作用是檢驗裝置A中SO2的吸收效率，說明B中物質能與二氧化硫反應，且有明顯的現象，一般可為品紅、溴水或KMnO4溶液等，如A中SO2吸收效率低，則B中進入較多的二氧化硫，導致B中溶液顏色很快褪色。要加快反應速率，可增大氣體與液體的接觸面積，增大濃度，減慢二氧化硫的流速、升高溫度等；

(4) 硫代硫酸根離子和氫離子反應生成硫、二氧化硫和水，離子反應方程式為：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O；

(5) Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，得定量關系 Cr2O72-～6S2O32-～3I2，另取25mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液于錐形瓶中，然后加入過量的KI溶液并酸化和幾滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液25mL，n(Cr2O72-)=0.025L×0.0lmolL-1=0.00025mol，n(S2O32-)=0.00025mol×6=0.0015mol，粗品中Na2S2O35H2O的質量分數為×100%=62%。