Question

5．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）俗称保险粉，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂，实验室可通过如下反应制取：2Na₂S+Na₂CO₃+SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂
（1）用图1所示装置制取Na₂S₂O₃，其中NaOH溶液的作用是吸收SO₂ 等尾气，防止污染空气；如将分液漏斗中的H₂SO₄改成浓盐酸，则三颈瓶内除Na₂S₂O₃生成外，还有NaCl（填化学式）杂质生成，
（2）为测定所得保险粉样品中Na₂S₂O₃•5H₂O的质量分数，Na₂SO₃固体可用标准溶液进行滴定，反应方程式为2Na₂S₂O₃+I₂=2NaI+Na₂S₄O₆
①KIO₃、KI、和HCl可配制标准溶液，写出配制时发生反应的离子方程式IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
②准确称取一定量的Na₂S₂O₃•5H₂O 样品于锥形瓶中，加水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂，用所配制的标准碘溶液滴定．滴定时所用的玻璃仪器除锥形瓶外，还有酸式滴定管
③若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品Na₂S₂O₃•5H₂O的质量分数的测量结果偏低（填“偏大”、“偏低”或“不变”）
（3）本实验对Na₂S纯度要求较高，利用图2所示的装置可将工业级的Na₂S提纯，已知Na₂S常温下微溶于酒精．加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精．
请补充完整下列提纯步骤：
①将已称好的工业Na₂S放入圆底烧瓶中，并加入一定量的酒精和少量水：
②按图2所示装配仪器，向冷凝管中通入冷水，b进a出（用字母“a”“b”填空）
③待烧瓶中固体质量不再减少时，停止加热，将烧瓶取下；
④趁热过滤；
⑤将所得滤液冷却结晶，过滤；
⑥将所得固体洗涤、干燥，得到Na₂S•9H₂O．

Answer 1

分析 （1）尾气中含有未反应的二氧化硫，直接排放为污染空气；
制备二氧化硫中含有挥发出的HCl，HCl能与碳酸钠、硫化钠反应生成氯化钠；
（2）①KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液，KIO₃、KI在酸溶液中发生的氧化还原反应生成单质碘，还有水生成；
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠，利用碘单质遇碘单质变蓝指示反应终点；碘溶液具有氧化性，应选用酸式滴定管；
③刚看到溶液局部变色就停止滴定，可能还没有达到滴定终点；
（3）②采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管内充满冷凝水充分冷却；
③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下；
④温度增大硫化钠在酒精中溶解度增大，若冷却会析出硫化钠，应趁热过滤除去不溶物；
⑤热的滤液冷却结晶、过滤得到晶体．

解答 解：（1）尾气中含有未反应的二氧化硫，直接排放为污染空气，NaOH溶液的作用是：吸收SO₂ 等尾气，防止污染空气；
制备二氧化硫中含有挥发出的HCl，HCl能与碳酸钠、硫化钠反应生成氯化钠；
故答案为：吸收SO₂ 等尾气，防止污染空气；NaCl；
（2）①KIO₃、KI和HCl可配制标准碘溶液，KIO₃、KI在酸溶液中发生的氧化还原反应生成单质碘，还有水生成，反应的离子方程式为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O，
故答案为：IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O；
②用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠，利用碘单质遇碘单质变蓝指示反应终点；碘溶液具有氧化性，应选用酸式滴定管，
故答案为：淀粉溶液；酸式滴定管；
③刚看到溶液局部变色就停止滴定，可能还没有达到滴定终点，消耗的碘少，则浓度偏低，故答案为：偏低；
（3）②采取逆流原理通入冷凝水，使冷凝管内充满冷凝水充分冷却，则冷凝水应b进a出，故答案为：b；a；
③待烧瓶中固体不再减少时，停止加热，将烧瓶取下，故答案为：烧瓶中固体质量不再减少；
④温度增大硫化钠在酒精中溶解度增大，若冷却会析出硫化钠，应趁热过滤除去不溶物，故答案为：趁热过滤；
⑤热的滤液冷却结晶、过滤得到晶体，故答案为：将所得滤液冷却结晶，过滤．

点评 本题考查物质制备实验方案的设计，涉及对装置与原理的分析评价、物质的分离提纯、氧化还原反应滴定等，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，题目难度中等．