Question

硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應制得。已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩定存在；硫代硫酸鈉與碘反應的離子方程式為：2S₂O₃^2-+I₂→S₄O₆^2-+2I^- 。

（Ⅰ）制備Na₂S₂O₃·5H₂O

打開K₁，關閉K₂，向放有銅片的圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱。圓底燒瓶中發生反應的化學方程式是                                     。

C中混合液被氣流攪動，反應一段時間后，硫粉的量逐漸減少。C中碳酸鈉的作用

是                        。“停止C中的反應”的操作是                  。

過濾C中的混合液。將濾液加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干，得到產品。“過濾”用到的玻璃儀器是（填儀器名稱）                                      。

裝置B中盛放的試劑是（填化學式）         溶液，其作用是                。

（Ⅱ）用I₂的標準溶液測定產品的純度

取5.5g產品，配制成100mL溶液。取10.00mL溶液，以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I₂的標準溶液進行滴定，相關數據記錄如下表所示。

編號	1	2	3
溶液的體積/mL	10.00	10.00	10.00
消耗I2標準溶液的體積/mL	19.95	17.10	20.05

滴定時，達到滴定終點的現象是                                           。

Na₂S₂O₃·5H₂O在產品中的質量分數是        （用百分數表示，且保留1位小數）。

 

Answer 1

【答案】

Cu + 2H₂SO₄(濃)CuSO₄ +  SO₂↑ + 2H₂O；

起反應物作用及提供堿性環境。 打開K₂，關閉K₁

漏斗、燒杯、玻璃棒；NaOH 。  吸收多余SO₂，防止污染環境

溶液變藍，且半分鐘不改變； 90.2%

【解析】

試題分析：（1）濃硫酸具有強氧化性，在加熱的條件下能氧化單質銅，反應的化學方程式是Cu + 2H₂SO₄(濃)CuSO₄ + SO₂↑ + 2H₂O。生成的SO₂和碳酸鈉反應生成亞硫酸鈉和CO₂，由于Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩定存在，所以C中碳酸鈉的作用是起反應物作用及提供堿性環境。“停止C中的反應”的操作是打開K₂，關閉K₁。

（2）過濾時的主要玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。SO₂是大氣污染物，需要尾氣處理，則裝置B中盛放的試劑是氫氧化鈉溶液，用來吸收SO₂，防止污染環境。

（3）由于碘遇淀粉顯藍色，則滴定時，達到滴定終點的現象是溶液變藍，且半分鐘不改變。根據表中數據可知，第二次實驗中消耗I₂標準溶液的體積偏小，舍去，則實際消耗I₂標準溶液的體積的平均值是，則根據反應的方程式可知，Na₂S₂O₃·5H₂O的物質的量是0.050mol/L×0.0200L×2×10＝0.02mol，所以Na₂S₂O₃·5H₂O在產品中的質量分數是。

考點：考查銅和濃硫酸的反應、氣體的制備與除雜、尾氣處理、過濾以及滴定實驗操作的判斷和計算

點評：該題是高考中的常見考點和題型，屬于中等難度試題的考查，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范嚴謹的實驗設計能力，提高學生的學科素養。該題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計能力以及評價能力。