Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)具有較強的還原性，還能與中強酸反應，在精細化工領域應用廣泛．將SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，可制得Na2S2O35H2O(大蘇打)．

(1)實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發生裝置是_____(選填編號)；檢查該裝置氣密性的操作是：關閉止水夾，再_______________。

(2)在Na2S和Na2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中，發現：

①淺黃色沉淀先逐漸增多，反應的化學方程式為________________(生成的鹽為正鹽)；

②淺黃色沉淀保持一段時間不變，有無色無嗅的氣體產生，則反應的化學方程式為__________________(生成的鹽為正鹽)；

③淺黃色沉淀逐漸減少(這時有Na2S2O3生成)；

④繼續通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，反應的化學方程式為_______________(生成的鹽為酸式鹽)。

(3)制備Na2S2O3時，為了使反應物利用率最大化，Na2S和Na2CO3的物質的量之比應為_________；通過反應順序，可比較出：溫度相同時，同物質的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是_________。

(4)硫代硫酸鈉的純度可用滴定法進行測定，原理是：2S2O32﹣+I3﹣=S4O62﹣+3I﹣．

①為保證不變質，配制硫代硫酸鈉溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水，其理由是___________。

②取2.500g含雜質的Na2S2O35H2O晶體配成50mL溶液，每次取10.00mL用0.0500mol/L KI3溶液滴定(以淀粉為指示劑)，實驗數據如下(第3次初讀數為0.00，終點讀數如圖e；雜質不參加反應)：

編號	1	2	3
消耗KI3溶液的體積/mL	19.98	20.02

到達滴定終點的現象是_______________；Na2S2O35H2O(式量248)的質量分數是(保留4位小數)__________。

Answer 1

【答案】d 打開分液漏斗活塞加水，如水無法滴入說明氣密性良好 3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3 SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2 Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3 2：1 前者 防止Na2S2O3被空氣中O2氧化 溶液由無色變為藍色，且半分鐘內不褪去 99.20%

【解析】

(1)因為Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用，實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發生裝置是d；關閉止水夾，若氣密性很好，則分液漏斗中水不能滴入燒瓶中；

(2)①其反應原理為SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，即：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；

②無色無味的氣體為CO2氣體，其化學方程式為SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；

③黃色沉淀減少的原理為Na2SO3+S=Na2S2O3；

④根據題意Na2S2O3能與中強酸反應，所以淺黃色沉淀又增多的原理為Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；

(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①，SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②，Na2SO3+S=Na2S2O3③，則①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；所以Na2S和Na2CO3的物質的量之比為2：1。因為SO2先和Na2S反應，所以溫度相同時，同物質的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大；

(4)①用新煮沸并冷卻的蒸餾水是為了趕出水中的氧氣避免硫代硫酸鈉被氧化；

②達到滴定終點時顏色突變且30s不變色；先根據滴定消耗的標準液的體積計算出平均體積，再由2S2O32-+I3-=S4O62-+3I-的定量關系計算。

(1)因為Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用，實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發生裝置是d；檢查該裝置氣密性的操作是：關閉止水夾，若氣密性很好，則分液漏斗中水不能滴入燒瓶中；

(2)①淺黃色沉淀先逐漸增多，其反應原理為SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，即反應的化學方程式為：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；

②淺黃色沉淀保持一段時間不變，有無色無嗅的氣體產生，則反應的化學方程式為，無色無味的氣體為CO2氣體，其化學方程式為SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；

③淺黃色沉淀逐漸減少，這時有Na2S2O3生成黃色沉淀，減少的原理為：Na2SO3+S=Na2S2O3；

④根據題意Na2S2O3能與中強酸反應，繼續通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，所以淺黃色沉淀又增多的原理為：Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；

(3)3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3①

SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2②

Na2SO3+S=Na2S2O3③

①+②+③×3得4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；所以Na2S和Na2CO3的物質的量之比為2：1；因為SO2先和Na2S反應，所以溫度相同時，同物質的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大；

(4)①為保證不變質，配制硫代硫酸鈉溶液須用新煮沸并冷卻的蒸餾水，其理由是：防止Na2S2O3被空氣中O2氧化；

②達到滴定終點時，當滴加最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去且半分鐘內不變化，2次消耗的I2溶液的體積平均值為20.00mL，

，解得n=0.002mol，250ml溶液中含有Cr2O72﹣物質的量為0.002mol×=0.01mol；Na2S2O35H2O(式量248)的質量分數是=×100%=99.20%。