Question

【题目】硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O），又名大苏打、海波，主要用于照相业作定影剂、作鞣革时重铬酸盐的还原剂，易溶于水，遇酸易分解。其工艺制备流程如下：

某化学兴趣小组同学模拟该流程设计了如下实验装置：

回答下列问题：

（1）双球管a处的液体可用来检验I中的反应是否发生，选用的试剂是______（填字母）

a、品红溶液 b、NaOH溶液 c、稀硫酸

若要停止I中的化学反应，除停止加热外，还要采取的操作是___________________。

（2）加热I，使反应完全，发现浸入液面下的铜丝变黑，甲同学对黑色生成物提出如下假设：①可能是Cu2O；②可能是CuO；③可能是CuS；④CuS和CuO的混合物。乙同学提出假设①一定不成立，该同学的依据是____________________________________；丙同学做了如下实验来验证黑色物质的组成：

基于上述假设分析，原黑色物质的组成为____________________（填化学式）。

（3）II中发生反应的化学方程式为_____________________，实验中通入的SO2不能过量，可能的原因是______________________________________________________。

（4）丁同学提出上述实验装置的设计存在不足，建议在I上_____________；在I、II之间增加_____________。

Answer 1

【答案】a 旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离 Cu2O为红色固体 CuS、CuO 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 过量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解 在双球管支管口处增加一赶气装置 安全瓶（或缓冲瓶）

【解析】

从流程图中分析反应的原理，从装置图中分析实验过程中的不足之处。

(1)铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫气体，二氧化硫具有漂白性，检验产物二氧化硫可以用品红溶液；要想停止反应，根据图示可以旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离；故答案为：a ，旋转手柄使铜丝螺旋部分与液面脱离；

(2) Cu2O为红色固体，所以黑色物质不可能为Cu2O；硫化铜既不溶于水也不溶于硫酸；氧化铜虽然不溶于水，但是可溶于硫酸，所以与硫酸反应生成蓝色溶液和黑色固体，则该黑色物质为CuS和CuO；故答案为：Cu2O为红色固体，CuS、CuO；

(3)根据流程图II中发生反应的化学方程式为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2；题干中提示硫代硫酸钠遇酸易分解，所以二氧化硫不能过量的原因为：过量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；故答案为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，过量SO2使溶液呈酸性，Na2S2O3遇酸易分解；

(4)从装置上看要想使生产的二氧化硫顺利进入装置II ，需要在双球管支管口处增加一赶气装置；装置I需要加热，温度比较高，为了防止倒吸情况，需要在在I、II之间增加

安全瓶（或缓冲瓶）；故答案为：在双球管支管口处增加一赶气装置，安全瓶（或缓冲瓶）。