Question

【題目】（12分）NaCN為劇毒無機物。某化學興趣小組查閱資料得知，實驗室里的氰化鈉溶液可使用硫代硫酸鈉溶液進行統一解毒銷毀，他們開展了以下三個實驗，根據要求回答問題：

實驗Ⅰ.硫代硫酸鈉晶體（Na2S2O35H2O）的制備

已知Na2S2O3·5H2O對熱不穩定，超過48℃即開始丟失結晶水。現以亞硫酸鈉、硫化鈉和碳酸鈉等為原料、采用下述裝置制備硫代硫酸鈉，反應原理為：

①Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2

②Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S

③2H2S+SO2=3S↓+2H2O

④Na2SO3+SNa2S2O3

（1）將硫化鈉和碳酸鈉按反應要求的比例一并放入三頸燒瓶中，注入150mL蒸餾水使其溶解，在蒸餾燒瓶中加入亞硫酸鈉固體，在分液漏斗中注入_____________（填以下選擇項的字母），并按上圖安裝好裝置，進行反應。

A．稀鹽酸 B．濃鹽酸 C．70%的硫酸 D．稀硝酸

從以上反應可知Na2S 與Na2CO3的最佳物質的量比是___________________。

（2）pH小于7即會引起Na2S2O3溶液的變質反應，會出現淡黃色混濁。反應約半小時,當溶液中pH接近或不小于7時，即可停止通氣和加熱。如果SO2通過量，發生的化學反應方程式為____________________.

（3）從上述生成物混合液中獲得較高產率Na2S2O35H2O的歩驟為

為減少產品的損失，操作①為趁熱過濾， 操作②是________；操作③是抽濾、洗滌、干燥。

Ⅱ.產品純度的檢測

已知：Na2S2O35H2O的摩爾質量為248g/mol；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶體樣品ag，加水溶解后，滴入幾滴淀粉溶液，用0.010mol/L碘水滴定到終點時，消耗碘水溶液vmL，則該樣品純度是______________

Ⅲ.有毒廢水的處理化學興趣小組的同學在配備防毒口罩，橡膠手套和連衣式膠布防毒衣等防護用具以及老師的指導下進行以下實驗：

向裝有2ml0.1mol/L 的NaCN溶液的試管中滴加2ml0.1mol/L 的Na2S2O3溶液，兩反應物恰好完全反應，但沒有明顯實驗現象，取反應后的溶液少許滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現血紅色，請寫出Na2S2O3解毒的離子反應方程式_________________。

Answer 1

【答案】

Ⅰ. （1）C；2:1；

（2）Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓；

（3）蒸發濃縮，冷卻結晶；

Ⅱ、%；

Ⅲ. CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-。

【解析】

試題分析：Ⅰ. （1）根據反應裝置可知，左邊燒瓶是生成二氧化硫的裝置，濃硫酸與亞硫酸鈉固體反應可以生成二氧化硫，將①+②×2+3+③×3得：Na2CO3 +2Na2S+4SO2+2H2O= CO2+3Na2S2O3+2H2O，因此Na2S 與Na2CO3的最佳物質的量比為2:1，故答案為：C；2:1；

（2）pH小于7即會引起Na2S2O3溶液的變質反應，會出現淡黃色混濁。因此SO2通過量，發生的化學反應方程式為Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓，故答案為：Na2S2O3 ＋SO2＋H2O＝2NaHSO3＋S↓；

（3）從濾液中提取溶質的一般方法是蒸發濃縮，冷卻結晶，故答案為：蒸發濃縮，冷卻結晶；

Ⅱ、vmL0.010mol/L碘水溶液中n（I2）=v×10-3L×0.010mol/L=v×10-5mol，則：

2Na2S2O3～～～～～～～I2

2 1

n（Na2S2O3） v×10-5mol

所以n（Na2S2O3）=2×v×10-5mol=2v×10-5mol，Na2S2O35H2O晶體的質量為2v×10-5mol×248g/mol =496v×10-5g，則該樣品純度為×100%=%，故答案為：%；

Ⅲ. 等物質的量的NaCN和Na2S2O3恰好完全反應，但沒有明顯實驗現象，取反應后的溶液少許滴入盛有10ml0.1mol/L FeCl3溶液的小燒杯，溶液呈現血紅色，說明生成了SCN-，在SCN-中S為-2價，N為-3價，C為+4價，S由+2價變成-2價，化合價降低4，,反應中C元素化合價由+2價變為+4價，化合價升高2，則S化合價需升高2，即由+2價變成+4價，因此生成SO32-，Na2S2O3解毒的離子反應方程式CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-，故答案為：CN-+S2O32-＝SCN-+SO32-。