Question

硫化碱法是工业上制备Na₂S₂O₃的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂（该反应△H＞0）。某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃·5H₂O流程如下。

（1）吸硫装置如图所示。

①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，B中试剂是           ，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液            。
②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A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                 、               。（写出两条）
（2）假设本实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验。（室温时CaCO₃饱和溶液的pH＝10．2）
限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca(NO₃)₂溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
①	取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，___________________。	_______________	样品含NaCl
②	另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，___________________。	_______________	样品含NaOH

 
（3）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取a g KIO₃（化学式量：214）固体配成溶液，加入过量KI固体和H₂SO₄溶液，滴加指示剂，用Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL。则c(Na₂S₂O₃)＝_________mol·L^－1。（只列出算式，不作运算）
已知：Cr₂O₇^2－＋6I^－+14H⁺= 2Cr³⁺＋3I₂＋7H₂O     2S₂O₃^2－＋I₂=S₄O₆^2－＋2I^－
（4）某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的Na₂S₂O₃浓度可能        （填“无影响”、“偏低”或“偏高”），原因是                                 。

Answer 1

（1）①品红、溴水或KMnO₄溶液；溶液颜色很快褪色或指出相应试剂的正确颜色（红色、黄色等）很快褪色也可得分。 （2分，每个1分）
②增大SO₂的接触面积、控制SO₂的流速、适当升高温度（答其中二条即可）（4分，每个2分）
（2）（8分，每个2分）

序号	实验操作	预期现象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡。	有白色沉淀生成
②	加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH	有白色沉淀生成，上层清液pH大于10．2

 
（3）6000a/214V 或3000a/107V   (其它正确答案也给分)   （2分）
（4）偏高；4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O

试题分析：（1）①由于SO₂具有还原性、漂白性，因此若 装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，则B中试剂可以是品红、溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液溶液颜色很快褪色。
②要使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A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增大SO₂的接触面积、控制SO₂的流速、适当升高温度等。
（2）氯离子的检验可以利用硝酸酸化的硝酸银溶液；由于饱和碳酸钙溶液的pH＝10．2，所以可以先进入氯化钙溶液，然后测量溶液的pH值进行对比即可，因此答案为：

序号	实验操作	预期现象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡。	有白色沉淀生成
②	加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH	有白色沉淀生成，上层清液pH大于10．2

 
（3）ag硝酸钾的物质的量是mol，则根据反应式IO₃^－＋5I^－＋6H^＋=3I₂＋3H₂O、2S₂O₃^2－＋I₂=S₄O₆^2－＋2I^－可知：IO₃^－～～～～～6S₂O₃^2－
1mol          6mol
mol       mol×6
所以c(Na₂S₂O₃)＝mol/L＝mol/L
（4）由于碘离子易被氧化：4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O，因此如果第三步滴速太慢，则导致消耗的硫代硫酸钠溶液的体积增加，从而导致其浓度偏高。