Question

硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱保險粉，可用于照相業作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．實驗室可通過如下反應制取：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂．

（1）本實驗對Na₂S的純度要求較高，利用圖1所示的裝置可將工業級的Na₂S提純．已知Na₂S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質不溶于酒精．提純步驟依次為：
①將已稱量好的工業Na₂S放入圓底燒瓶中，并加入一定質量的酒精和少量水；
②按圖1所示裝配所需儀器，向冷凝管的

 

處（填a或b）通入冷卻水，同時水浴加熱；
③待燒瓶中固體不再減少時，停止加熱，將燒瓶取下；
④

 

；
⑤

 

；
⑥將所得固體洗滌、干燥，得到Na₂S?9H₂O晶體．
（2）用圖2所示裝置制取Na₂S₂O₃，其中NaOH溶液的作用是

 

．如將分液漏斗中的H₂SO₄改成濃鹽酸，則三頸燒瓶內除Na₂S₂O₃生成外，還有可能出現渾濁，寫出該反應的化學方程式

 

．
（3）為測定所得保險粉樣品中Na₂S₂O₃?5H₂O的質量分數，可用標準碘溶液進行滴定，反應方程式為2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆．
①利用KIO₃、KI和HCl可配制標準碘溶液．寫出配制時所發生反應的離子方程式：

 

．
②準確稱取一定質量的Na₂S₂O₃?5H₂O樣品于錐形瓶中，加水溶解，并滴加

 

作指示劑，用所配制的標準碘溶液滴定．滴定時所用的玻璃儀器除錐形瓶外，還有

 

．
③若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會使樣品中Na₂S₂O₃?5H₂O的質量分數的測量結果

 

（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）②為充分冷卻，應使冷水充滿冷凝管；
④溫度增大硫化鈉在酒精中溶解度增大，熱溶液過濾得到濾液；
⑤熱的濾液冷卻結晶過濾得到晶體；
（2）制備過程中需要制備二氧化硫進行反應生成硫代硫酸鈉，二氧化硫是污染性氣體不能排放空氣中，需要用氫氧化鈉溶液吸收；若換成鹽酸除了反應生成硫代硫酸鈉外還有氯化鈉；
（3）①KIO₃、KI和HCl可配制標準碘溶液，利用KIO₃、KI在酸溶液中發生的氧化還原反應生成單質碘；
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸鈉，利用碘單質遇碘單質變藍指示反應終點；碘溶液具有氧化性，應選用酸式滴定管；
③剛看到溶液局部變色就停止滴定，可能還沒有達到滴定終點．

解答：解：（1）②為充分冷卻，應使冷水充滿冷凝管，則應向冷凝管的a處通入水，故答案為：a； 
④溫度增大硫化鈉在酒精中溶解度增大，熱溶液過濾得到濾液中主要是硫化鈉的酒精溶液，故答案為：趁熱過濾；
⑤熱的濾液通過冷卻、結晶、過濾得到晶體，故答案為：冷卻結晶，過濾；
（2）裝置中氫氧化鈉是吸收尾氣的主要作用，因為原料氣二氧化硫是污染性氣體不能排放到空氣中，以防止污染空氣；換做鹽酸進行反應產物中除了硫代硫酸鹽外，在酸性條件下發生反應生成單質硫和氯化鈉，反應的方程式為4HCl+2Na₂S+SO₂=4NaCl+3S↓+2H₂O，
故答案為：吸收SO₂等有害氣體，防止污染空氣；4HCl+2Na₂S+SO₂=4NaCl+3S↓+2H₂O；
（3）①KIO₃、KI和HCl可配制標準碘溶液，利用KIO₃、KI在酸溶液中發生的氧化還原反應生成單質碘，反應的離子方程式為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案為：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸鈉，利用碘單質遇碘單質變藍指示反應終點；碘溶液具有氧化性，應選用酸式滴定管，
故答案為：淀粉溶液；酸式滴定管； 
③剛看到溶液局部變色就停止滴定，可能還沒有達到滴定終點，消耗的碘少，則濃度偏低，故答案為：偏低．

點評：本題考查了物質制備實驗方案的設計和制備過程分析應用，主要是實驗基本操作的應用，掌握基礎，側重于學生的分析能力、實驗能力的考查，為高考常見題型和高頻考點，注意把握物質的性質以及實驗原理的探究，題目難度中等．