Question

【題目】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。

（1）某研究小組設計了制備Na2S2O3·5H2O的裝置和部分操作步驟如圖所示。

Ⅰ.打開K1，關閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱。

Ⅱ.C中的混合液被氣流攪動，反應一段時間后，硫粉的量逐漸減少。當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應。

Ⅲ.過濾C中的混合液。

Ⅳ.將濾液加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、烘干，得到產品。

①步驟Ⅰ中，圓底燒瓶內發生反應的化學方程式是_________________。

②步驟Ⅱ中，“當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應”的原因是____________。“停止C中的反應”的操作是____________________________________。

③裝置B中盛放的試劑是________溶液(填化學式)，其作用是___________________。

（2）依據反應2S2O＋I2＝S4O＋2I－，可用I2的標準溶液測定產品的純度。取5.5 g產品，配制成100 mL溶液。取10 mL溶液，以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050 mol·L－1的標準溶液進行滴定，相關數據記錄如表所示。

編號	1	2	3	4
溶液的體積/mL	10.00	10.00	10.00	10.00
消耗I2標準溶液的體積/mL	19.99	19.98	17.13	20.03

①判斷達到滴定終點的現象是__________________________________________。

②Na2S2O3·5H2O（式量M=248）在產品中的質量分數是(計算結果保留1位小數)________。

Answer 1

【答案】（1）①Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O

② Na2S2O3在酸性溶液中不能穩定存在 打開K2，關閉K1

③ NaOH C中的反應停止后，吸收A中產生的多余SO2，防止空氣污染

①加入最后一滴I2標準溶液后，溶液變藍，且半分鐘內顏色不改變 ②90.2%

【解析】

試題分析：（Ⅰ）①銅和濃硫酸加熱反應生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應的化學方程式為：Cu+2H2SO4（濃）CuSO4+SO2↑+2H2O；

②Na2S2O3在酸性溶液中不能穩定存在，因此“當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應”；二氧化硫通入碳酸鈉溶液中反應生成亞硫酸鈉和硫粉反應生成硫代硫酸鈉，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，因此停止C中的反應的操作是應打開K2，關閉K1 ；

③為防止過量的二氧化硫污染性氣體排放到空氣中污染環境，裝置B是利用氫氧化鈉溶液吸收多余的二氧化硫氣體；

（Ⅱ）①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，終點現象為溶液變藍色且半分鐘內不褪色；

②根據表中數據可知，第三次實驗中消耗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=mL=20mL，則根據反應的方程式2S2O32-+I2→S4O62-+2I-可知樣品中Na2S2O35H2O的物質的量是0.050mol/L×0.0200L×2×10=0.02mol，所以Na2S2O35H2O在產品中的質量分數=×100%=90.2%。