Question

【題目】硫代硫酸鈉（Na2S2O3·5H2O），又名大蘇打、海波，主要用于照相業作定影劑、作鞣革時重鉻酸鹽的還原劑，易溶于水，遇酸易分解。其工藝制備流程如下：

某化學興趣小組同學模擬該流程設計了如下實驗裝置：

回答下列問題：

（1）雙球管a處的液體可用來檢驗I中的反應是否發生，選用的試劑是______（填字母）

a、品紅溶液 b、NaOH溶液 c、稀硫酸

若要停止I中的化學反應，除停止加熱外，還要采取的操作是___________________。

（2）加熱I，使反應完全，發現浸入液面下的銅絲變黑，甲同學對黑色生成物提出如下假設：①可能是Cu2O；②可能是CuO；③可能是CuS；④CuS和CuO的混合物。乙同學提出假設①一定不成立，該同學的依據是____________________________________；丙同學做了如下實驗來驗證黑色物質的組成：

基于上述假設分析，原黑色物質的組成為____________________（填化學式）。

（3）II中發生反應的化學方程式為_____________________，實驗中通入的SO2不能過量，可能的原因是______________________________________________________。

（4）丁同學提出上述實驗裝置的設計存在不足，建議在I上_____________；在I、II之間增加_____________。

Answer 1

【答案】a 旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離 Cu2O為紅色固體 CuS、CuO 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 過量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解 在雙球管支管口處增加一趕氣裝置 安全瓶（或緩沖瓶）

【解析】

從流程圖中分析反應的原理，從裝置圖中分析實驗過程中的不足之處。

(1)銅和濃硫酸加熱反應生成二氧化硫氣體，二氧化硫具有漂白性，檢驗產物二氧化硫可以用品紅溶液；要想停止反應，根據圖示可以旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離；故答案為：a ，旋轉手柄使銅絲螺旋部分與液面脫離；

(2) Cu2O為紅色固體，所以黑色物質不可能為Cu2O；硫化銅既不溶于水也不溶于硫酸；氧化銅雖然不溶于水，但是可溶于硫酸，所以與硫酸反應生成藍色溶液和黑色固體，則該黑色物質為CuS和CuO；故答案為：Cu2O為紅色固體，CuS、CuO；

(3)根據流程圖II中發生反應的化學方程式為：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2；題干中提示硫代硫酸鈉遇酸易分解，所以二氧化硫不能過量的原因為：過量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；故答案為：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，過量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；

(4)從裝置上看要想使生產的二氧化硫順利進入裝置II ，需要在雙球管支管口處增加一趕氣裝置；裝置I需要加熱，溫度比較高，為了防止倒吸情況，需要在在I、II之間增加

安全瓶（或緩沖瓶）；故答案為：在雙球管支管口處增加一趕氣裝置，安全瓶（或緩沖瓶）。