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）

（1）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。

（2）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。

（3）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），作用是___________________。

A.稀H2SO4 B.NaOH溶液 C.飽和NaHSO3溶液

（2）按圖示加入試劑。

（3）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）

（1）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______；

（2）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。

（3）所得粗產品可以通過_________________方法提純（填操作名稱）。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 分液漏斗 B 吸收二氧化硫尾氣，防止污染環境 蒸發濃縮 漏斗、燒杯、玻璃棒 否 沉淀部分溶解，有刺激性氣味的氣體產生 A 重結晶

【解析】

Ⅱ．（1）SO2有毒，需要尾氣處理，E裝置是吸收SO2的，可用氫氧化鈉溶液吸收；

（3）要從溶液中得到硫代硫酸鈉晶體，需要經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥、得到產品；

Ⅲ．（1）Na2SO3和Na2SO4和BaCl2溶液均可以產生白色沉淀，其中BaSO4難溶于酸，BaSO3會溶于酸且生成刺激性氣味的氣體SO2；

（2）先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體先將裝置中空氣排盡，防止空氣氧化亞硫酸鹽；

（3）Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，可通過重結晶方法提純。

Ⅱ．（1）組裝好儀器后，接下來應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性，儀器a是分液漏斗。根據裝置可知，A裝置是制備SO2的，C裝置是制備得Na2S2O3，B、D裝置是防倒吸的，由于SO2有毒，需要尾氣處理，因此E裝置是吸收SO2的。

A. SO2不與稀H2SO4反應，無法吸收SO2，故A錯誤；

B.由于SO2是酸性氧化物，可以用氫氧化鈉溶液吸收，即E中的試劑是氫氧化鈉溶液，故B正確；

C. SO2不與飽和NaHSO3溶液反應，無法吸收SO2，故C錯誤；

答案選B。

E中作用是：吸收二氧化硫尾氣，防止污染環境；

（3）由于Na2S2O3·5H2O是無色透明晶體，易溶于水，Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，因此要從溶液中得到硫代硫酸鈉晶體，需要經過蒸發濃縮、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漏斗、燒杯、玻璃棒；

Ⅲ．（1）Na2SO3和Na2SO4和BaCl2溶液均可以產生白色沉淀，有白色沉淀生成，不能說明一定有Na2SO4，因此要進一步驗證，則可以向白色沉淀中滴加稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4；

（2）由于亞硫酸鹽易被氧化生成硫酸鹽，而裝置中含有空氣，空氣能氧化亞硫酸鹽，所以為減少裝置C中生成的Na2SO4的量，改進后的措施是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體將裝置中空氣排盡后，再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液；

（3）由于Na2S2O3·5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大，因此所得產品通過重結晶方法提純。