Question

【题目】硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”，又称“海波”。己知它易溶于水，难溶于乙醇，加热易分解，具有较强的还原性，广泛地应用于照相等工业中。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图：

(1)装置A中发生反应的化学方程式是_____________。

(2)装置B中通入SO2反应生成Na2S2O3和CO2，其离子方程式为_____________________，生成的硫代硫酸钠粗品可用_______________洗涤。

(3)装置C的作用是检验装置B中SO2的吸收效率，C中试剂是___________，表明SO2吸收效率低的实验现象是C中溶液颜色很快褪色。为了使SO2尽可能吸收完全，在不改变B中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是__________(写出－条)。

(4)酸性条件下，S2O32－自身发生氧化还原反应生成SO2。试写出Na2S2O3与盐酸反应的离子方程式：_______________________。

(5)粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测定

称取6g粗品配制250mL的溶液待用。另取25mL 0.01 mol/L K2Cr2O7溶液于锥形瓶中，然后加入过量的KI溶液并酸化和几滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点，耗Na2S2O3溶液25mL。粗品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为________________。(己知Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O、I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O 4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32 乙醇 品红、溴水或KMnO4溶液 控制SO2的流速（或增大SO2的接触面积或适当升高温度） S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 62%

【解析】

装置A为二氧化硫的制取：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，B装置为Na2S2O3的生成装置：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，二氧化硫能和品红作用，二氧化硫能被高锰酸钾氧化，能与溴单质，上述溶液均褪色，所以装置C中盛放品红、溴水或KMnO4溶液，其作用是检验装置B中SO2的吸收效率，二氧化硫有毒，不能直接排放到空气中，装置D作用为尾气吸收装置，吸收未反应的二氧化硫；

(1)装置A为二氧化硫的制取，亚硫酸钠和浓硫酸发生复分解反应生成硫酸钠和水和二氧化硫；

(2)根据题目信息SO2、Na2S和Na2CO3反应生成Na2S2O3，结合质量守恒确定产物并配平，硫代硫酸钠晶体易溶于水，难溶于乙醇，生成的硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤；

(3)装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，说明B中物质能与二氧化硫反应，且有明显的现象，一般可为品红、溴水或KMnO4溶液；要加快反应速率，可增大接触面积，增大浓度、升高温度等；

(4) 酸性条件下，S2O32-自身发生氧化还原反应生成SO2 、S和水；

(5) 依据反应的定量关系 2S2O32-～I2，计算碘单质消耗的硫代硫酸钠，计算得到样品的纯度。

(1)装置A为二氧化硫的制取，亚硫酸钠和浓硫酸发生复分解反应：Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O，生成二氧化硫；

(2)三颈烧瓶B中制取Na2S2O3反应的总化学反应方程式为：4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2↑+3Na2S2O3，离子反应为：4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32-，硫代硫酸钠晶体易溶于水，难溶于乙醇，乙醇易挥发，生成的硫代硫酸钠粗品可用乙醇洗涤；

(3)装置B的作用是检验装置A中SO2的吸收效率，说明B中物质能与二氧化硫反应，且有明显的现象，一般可为品红、溴水或KMnO4溶液等，如A中SO2吸收效率低，则B中进入较多的二氧化硫，导致B中溶液颜色很快褪色。要加快反应速率，可增大气体与液体的接触面积，增大浓度，减慢二氧化硫的流速、升高温度等；

(4) 硫代硫酸根离子和氢离子反应生成硫、二氧化硫和水，离子反应方程式为：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O；

(5) Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，得定量关系 Cr2O72-～6S2O32-～3I2，另取25mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液于锥形瓶中，然后加入过量的KI溶液并酸化和几滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3溶液25mL，n(Cr2O72-)=0.025L×0.0lmolL-1=0.00025mol，n(S2O32-)=0.00025mol×6=0.0015mol，粗品中Na2S2O35H2O的质量分数为×100%=62%。