Question

【題目】硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品。工業上常利用含硫廢水生產Na2S2O35H2O，實驗室可用如下裝置（略去部分加持儀器）模擬生成過程。

燒瓶C中發生反應如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq） （I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l） （II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq） （III）

（1）儀器組裝完成后，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液注，若 ，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是 。裝置E中為 溶液。

（2）為提高產品純度，應使燒瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反應，則燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為 。

（3）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好選擇 。

a．蒸餾水 b．飽和Na2SO3溶液

c．飽和NaHSO3溶液 d．飽和NaHCO3溶液

（4）實驗中，為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是 。

（5）已知反應（III）相對較慢，則燒瓶C中反應達到終點的現象是 。

（6）反應終止后，燒瓶C中的溶液經蒸發濃縮冷卻，過濾，洗滌，干燥，即得到粗產品（主要含有Na2S2O35H2O和其他雜質）。某興趣小組為測定該產品純度，準確稱取4.96　g產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000　molL1碘的標準溶液滴定。反應原理為：2S2O32－＋I2＝S4O62－＋2I，滴定至終點時，滴定起始和終點的液面位置如下圖，則產品的純度為_____。經儀器分析，該產品純度為16%，分析該興趣小組測定產品純度偏差的原因（忽略人為誤差） 。[M（Na2S2O35H2O）=248g／mol]

Answer 1

【答案】（1）液柱高度保持不變 防止倒吸 NaOH（合理即得分）

（2）2:1 c 控制滴加硫酸的速度（合理即得分）

溶液變澄清（或渾濁消失） （6）18.1%

粗產品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水體積偏大

【解析】

試題分析：（1）檢驗裝置的氣密性，用氣體的壓強的變化來檢驗，關閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內注入液體至形成一段液注，若一段時間內，液柱高度保持不變，證明裝置的氣密性良好；D為安全瓶，可防止發生倒吸；二氧化硫或硫化氫溶于水呈酸性，所以用氫氧化鈉溶液吸收，則裝置E中盛放的是NaOH溶液；

（2）根據題目所給3個反應方程式，可得出對應關系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反應時同時生成2Na2SO3，所以還需要1Na2SO3，因此燒瓶C中Na2S和Na2SO3物質的量之比為2:1；

（3）SO2易溶于水，能與Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反應，但在NaHSO3溶液中溶解度較小，所以選擇飽和亞硫酸氫鈉溶液，答案選c；

（4）SO2通過70% H2SO4與Na2SO3反應制取，所以為使SO2緩慢進入燒瓶C，采用的操作是控制滴加硫酸的速度；

（5）反應III是固體S與亞硫酸鈉的反應，所以燒瓶C中反應達到終點的現象是溶液變澄清（或渾濁消失）；

（6）根據圖中示數，起始讀數為0.00mL，終點時讀數是18.10mL，則消耗標準碘溶液的體積為18.10mL，則Na2S2O35H2O的質量是0.0181L×0.1000mol/L×2×248g／mol＝0.89776g，則Na2S2O35H2O的純度是0.89776g/4.96g×100%＝18.1%。粗產品中含有Na2SO3（或Na2S）可以消耗I2，使消耗的碘水體積偏大，使測定結果偏高。