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14．硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3•5H2O，式量248）俗称海波或大苏打，它易溶于水，且溶解度随温度升高而显著增大，难溶于乙醇，加热时易分解，可用于照相行业的定影剂．实验室模拟工业制备硫代硫酸钠晶体通常有以下方法，请回答有关问题．
亚硫酸钠法：Na2SO3+S+5H2O=Na2S2O3•5H2O，简易实验流程如下：

（1）硫粉用乙醇润湿的目的是有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触，加快反应速率．
（2）操作中不能将溶液蒸发至干的原因是蒸干会使硫代硫酸钠晶体脱水并分解．
（3）所得粗产品一般通过重结晶方法提纯．
硫化碱法：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，主要实验装置如下：

（4）装置C的作用是吸收反应生成的CO2和多余的SO2，防止污染大气．
（5）为充分利用SO2，对装置B进行改进（如上右图所示）：当A中反应发生后，关闭旋塞b、e，打开a、c、d，往B中溶液通入SO2，未反应的SO2被收集到气囊f中．待f收集到较多气体时（假定此时装置A中反应已停止），关闭旋塞ac，打开旋塞bde，轻轻挤压f，使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应，未反应的SO2又被收集在气囊g中．再将g中的气体挤压入f中，如此反复，直至完全反应．
（6）为测定硫代硫酸钠晶体粗产品的纯度．某兴趣小组称取5.0克粗产品配成250mL溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：在锥形瓶中加入25mL 0.01mol/L KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，当蓝色褪去且半分钟不变色时到达滴定终点．实验数据如下表：
滴定次数123
消耗Na2S2O3溶液（mL）19.9821.1820.02
①该产品的纯度是93.0%．
②可能造成实验结果偏低的有BD（填编号）．
A．锥形瓶用蒸馏水润洗        
B．滴定管未用Na2S2O3溶液润洗
C．滴定终点时俯视读数        
D．若滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失．

分析 （1）乙醇易溶于水，硫粉用乙醇润湿，有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触；
（2）已知硫代硫酸钠晶体加热易分解；
（3）硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大，降低温度，采用重结晶法制取粗产品；
（4）装置C主要是尾气处理，吸收反应生成的CO2和多余的SO2，防止污染大气，
（5）关闭旋塞a，打开旋塞c，轻轻挤压f，使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应，未反应的SO2又被收集在气囊g中；
（6）在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol•L-1KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，
则可得关系式：IO3-～6S2O32-，据此计算；
A．锥形瓶用蒸馏水润洗，对实验结果没影响；
B．滴定管末用Na2S2O3溶液润洗，则Na2S2O3溶液会被稀释；
C．滴定终点时俯视读数，使Na2S2O3溶液体积偏小；
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，使读出的Na2S2O3的体积变大．

解答 解：（1）乙醇易溶于水，硫粉用乙醇润湿，有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触，加快反应速率；
故答案为：有利于硫粉与亚硫酸钠溶液充分接触，加快反应速率；
（2）已知硫代硫酸钠晶体加热易分解，故蒸干会使硫代硫酸钠脱水并分解，所以从硫代硫酸钠溶液中分离溶质时不能将溶液蒸发至干；
故答案为：蒸干会使硫代硫酸钠脱水并分解；
（3）硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大，降低温度，采用重结晶法制取粗产品；
故答案为：重结晶；
（4）装置C主要是尾气处理，吸收反应生成的CO2和多余的SO2，防止污染大气，
故答案为：吸收反应生成的CO2和多余的SO2，防止污染大气；
（5）关闭旋塞ac，打开旋塞bde，轻轻挤压f，使SO2缓缓地压入B中溶液再次反应，未反应的SO2又被收集在气囊g中；
故答案为：ac；bde；
（6）在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol•L-1KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，
则可得关系式：IO3-～6S2O32-，
             1mol  6mol
0.025L×0.0lmol•L-1 n（S2O32-）
则n（S2O32-）=0.0015mol，
第三次实验的数据误差较大，舍去，
所以250mL硫代硫酸钠溶液中硫代硫酸钠的物质的量为0.0015mol×$\frac{250}{\frac{1}{2}（19.98+20.02）}$=0.01875mol，
则硫代硫酸钠的质量为0.01875mol×248g/mol=4.65g，
则该产品的纯度是$\frac{4.65g}{5.0g}$×100%=93%；
A．锥形瓶用蒸馏水润洗，对实验结果没影响，纯度不变，故A不选；
B．滴定管末用Na2S2O3溶液润洗，则Na2S2O3溶液会被稀释，所以测出硫代硫酸钠的质量偏小，故纯度偏小，故B选；
C．滴定终点时俯视读数，使Na2S2O3溶液体积偏小，计算出的硫代硫酸钠的质量偏大，故纯度偏大，故C不选；
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后消失，使读出的Na2S2O3的体积变大，计算出原溶液中的硫代硫酸钠的质量偏小，则纯度偏小，故D选．
故答案为：93%；BD．

点评 本题通过制取Na2S2O3•5H2O的实验操作，考查了物质制备方案的设计、基本实验操作、离子方程式的书写、物质纯度的计算、滴定误差分析等，题目难度中等，明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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20．X、Y、Z、N是短周期主族元素，且原子序数依次增大．已知X的最外层电子数是电子层数的3倍，X、Z同主族，Y的原子在短周期主族元素中原子半径最大．下列说法正确的是（　　）
A．Z、N的简单离子的还原性：Z2-＞N-
B．Y2X和Y2X2都是碱性氧化物
C．Z与X形成的化合物对应的水化物一定是强酸
D．Z元素的非金属性比N元素的非金属性强
1．图中A-J分别代表有关反应中的一种单质或化合物，其中B、C、D、I均为无色气体．（部分产物和反应条件已略去），若A加热后得到的气体混合物中B和C的物质的量之比为2：1，请回答下列问题：

（1）A的化学式为（NH4）2CO3．
（2）实验室检验B的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近，若试纸变蓝，证明是NH3（用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近，若出现白烟，证明是NH3）．
（3）写出C和Na2O2反应的化学方程式2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2．
（4）H的电子式为．
（5）若实验室要制备纯净的物质C（可含水蒸气）所需试剂最好选择DE（填代号）；
A．石灰石   B．浓HNO3C．稀HCl    D．稀H2SO4     E．纯碱
所需气体发生装置是A（填代号）；所选装置中涉及到的玻璃仪器的名称为分液漏斗、圆底烧瓶．
2．过氧化尿素是一种新型漂白、消毒剂，广泛应用于农业、医药、日用化工等领域．湿法工艺制取过氧化尿素是用低浓度的双氧水和饱和尿素溶液在一定条件下合成过氧化尿素．反应的方程式为：CO（NH2）2+H2O2 $\frac{\underline{\;30℃\;}}{\;}$CO（NH2）2•H2O2△H＜0．过氧化尿素的部分性质如下：
分子式外观热分解温度熔点溶解性
CO（NH2）2•H2O2白色晶体45℃75-85℃易溶于水、有机溶剂
湿法合成过氧化尿素的流程图如下：

请回答下列问题：
（1）反应器的加热方式是水浴加热；反应温度需控制在适当温度下进行，温度不能过高的原因是温度过高，产品易分解，致使活性氧含量降低，温度也不能过低的原因是温度过低，反应速率太慢，且反应体系制冷需要消耗大量能量．
（2）若欲从母液中分离出H2O2和尿素，可采用的操作是减压蒸馏、结晶．
（3）干法工艺制取过氧化尿素的方法是：采用高浓度双氧水水溶液喷雾到无水尿素固体上进行反应，水和反应热通过流态床移去而得到干燥的过氧化尿素产品．
比较干法与湿法两种工艺，你认为干法工艺的优点是：流程短，工艺简单（答出一点即可），干法工艺的缺点是：双氧水浓度高经济效益低，设备复杂等（答出两点即可），湿法工艺的优点是：低浓度双氧水，经济效益高，设备简单易于达到，母液可循环使用等（答出两点即可）．
（4）准确称取0.6000g产品于250mL锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，再加1mL 6mol•L-1H2SO4，用0.1000mol•L-1KMnO4标准溶液滴定至终点时消耗20.00mL（尿素与KMnO4溶液不反应），则产品中CO（NH2）2•H2O2的质量分数为78.3%（结果保留到小数点后一位）．
9．草酸镍晶体（NiC2O4•2H2O）可用于制镍催化剂，某小组用废镍催化剂（成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体的部分实验流程如下：

已知：①Ksp（CaF2）=1.46×10-10，Ksp（CaC2O4）=2.34×10-9．
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Fe2+5.88.8
Al3+3.05.0
Ni2+6.79.5
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1，.0mol•L-1计算）．
（1）“粉碎”的目的是增大接触面积，加快反应速率；提高镍的浸出率．
（2）保持其他条件相同，在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”，镍浸出率随时间变化如图．“酸浸”的适宜温度与时间分别为c（填字母）．

a.30℃、30min     b.90℃、150min       c.70℃、120min   d.90℃、120min
（3）证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是静置，在上层清液中继续滴加（NH4）2C2O4溶液，若不再产生沉淀，则“沉镍”工序已经完成．将“沉镍”工序得到的混合物过滤，所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干，得草酸镍晶体．用75%乙醇溶液洗涤的目的是洗去（NH4）2SO4杂质、便于烘干、减少草酸镍晶体损失．
（4）在除铁和铝工序中，应先加入H2O2氧化，再加氢氧化镍调节pH值的范围为5.0≤pH＜6.7．第2步中加入适量NH4F溶液的作用是除去杂质Ca2+．
（5）将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂，写出该制备过程的化学方程式：NiC2O4•2H2O$\frac{\underline{\;320℃\;}}{\;}$Ni+2CO2↑+2H2O．
（6）已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%，则100kg废镍催化剂最多可制得18.3kg草酸镍晶体（Ni：59，C：12，H：1，O：16）．
19．将标准状况下的VL HCl（气）溶于水配成1L溶液，得到的盐酸密度为ρg/cm3，则该盐酸的物质的量浓度为（　　）
A．$\frac{1000Vρ}{22400+36.5V}$ mol/LB．$\frac{Vρ}{22400}$ mol/L
C．$\frac{Vρ}{22400+36.5}$ mol/LD．$\frac{V}{22.4}$ mol/L
6．最常见的塑化剂邻苯二甲酸二丁酯可由邻苯二甲酸酐与正丁醇在浓硫酸共热下反应制得，反应的化学方程式及装置图（部分装置省略）如图：
+C4H9OH$\stackrel{H_{2}SO_{4}}{→}$ $→_{C_{4}H_{9}OH}^{H_{2}SO_{4}}$
已知：正丁醇沸点118℃，纯邻苯二甲酸二丁酯是无色透明、具有芳香气味的油状液体，沸点340℃，酸性条件下，温度超过180℃时易发生分解．
由邻苯二甲酸酐、正丁醇制备邻苯二甲酸二丁酯实验操作流程如下：
①向三颈烧瓶内加入30g（0.2mol）邻苯二甲酸酐，22g（0.3mol）正丁醇以及少量浓硫酸．
②搅拌，升温至105℃，持续搅拌反应2小时，保温至反应结束．
③冷却至室温，将反应混合物倒出．通过工艺流程中的操作X，得到粗产品．
④粗产品用无水硫酸镁处理至澄清→取清液（粗酯）→圆底烧瓶→减压蒸馏，经过处理得到产品20.85g．
请回答以下问题：
（1）步骤②中不断从分水器下部分离出产物水的目的是有利于反应向生成邻苯二甲酸二丁酯的方向移动，提高产率．判断反应已结束的方法是分水器中的水位高度基本保持不变时（或者冷凝管中不再有液体滴下）．
（2）上述实验可能生成的副产物的结构简式为CH2=CHCH2CH3、CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3等（填一种即可）
（3）操作X中，应先用5%Na2CO3溶液洗涤粗产品．纯碱溶液浓度不宜过高，更不能使用氢氧化钠；若使用氢氧化钠溶液，对产物有什么影响？（用化学方程式表示）+2NaOH$\stackrel{△}{→}$+2CH3CH2CH2CH2OH．
（4）操作X中，分离出产物的操作中必须使用的主要玻璃仪器有分液漏斗、烧杯．
（5）粗产品提纯流程中采用减压蒸馏的目的是邻苯二甲酸二丁酯沸点较高，高温蒸馏会造成其分解，减压可使其沸点降低．
（6）本实验中，邻苯二甲酸二丁酯（式量是278）的产率为50%．
3．天然维生素P（结构如图，）存在于槐树花蕾中，它是一种营养增补剂．关于维生素P的叙述错误的是（　　）
A．1mol该有机物一定条件下可以和5mol溴水反应
B．该有机物的分子式为C15H8O7R
C．1mol该有机物一定条件下最多消耗8 mol H2
D．1mol维生素P可以和4molNaOH反应
4．FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1：8时，则HNO3的唯一还原产物是（　　）
A．NO2B．NOC．N2OD．N2O3

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