题目内容
【题目】五水硫代硫酸钠(化学式为Na2S2O3 5H20)不溶于乙醇,易溶于水,可用于鞣制皮革、矿石提银、水产养殖、医疗解毒等,工业上常用Na2S、Na2CO3为原料制备,其生产流程如下图所示,回答下列问题。
(1)五水硫代硫酸钠中硫元素的化合价为__________。常温下,Na2S溶液的pH_______7(选填“>”、“<”或“=”)。
(2)溶解原料的蒸馏水需加热煮沸一段时间后待用,其目的是____________。
(3)Na2S和Na2CO3按物质的量比2:1投料后加热,将S02缓缓通入溶液中,即可获得 Na2S203,反应的化学方程式为___________________________。
(4)上述制备实验一般须控制在碱性环境下进行,若在酸性条件下产品会发黄,用离子方程式表示其可能的原因___________________________。
(5)充分反应后趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出后用乙醇洗涤表面,即可获得纯净的无色透明晶体。趁热过滤和用乙醇洗涤的目的是 ___________________________。
(6)为测定产品中Na2S2O3 5H2O的纯度,准确称取样品质量,用适量的蒸馏水溶解,加入指示剂用已知浓度的碘的标准溶液滴定。
反应原理为:2S2O32-+I2= S4O62-+2I-
①加入的指示剂为______________________(填名称)。
②滴定至终点时,溶液颜色的变化______________________。
③该实验中,滴加标准碘液的操作正确的是________________________________(填图中对应操作的字母编号)。
④下列操作可使产品纯度检测值偏髙的是___________(选填编号)。
a.装标准液的滴定管水洗后未润洗
b.滴定过程中出现漏液
c.滴定结束时俯视读数
【答案】+2 > 去除水中溶解的O2,防止氧化Na2S 2Na2S + Na2CO3 + 4SO2 == 3Na2S2O3 + CO2 S2O3 2—+ 2H+ ═ S↓ + SO2↑ + H2O 减少因降温析出和溶解而造成的产品损耗 淀粉溶液 由无色变为蓝色 b ab
【解析】
(1)Na2S2O3中O为-2价,Na为+1价,化合价代数和为0,即S的价态为+2价;Na2S为强碱弱酸盐,S2-水解,使溶液显碱性,即pH>7;
(2)根据流程,Na2S中S2-具有强还原性,容易被氧气氧化,煮沸蒸馏水的目的是去除溶解在水中的氧气,防止Na2S氧化;
(3)根据信息,SO2作氧化剂,Na2S作还原剂,Na2S和Na2CO3物质的量之比为2:1,因此反应方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
(4)变黄的原因是S2O32-能与H+发生反应:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O;
(5)五水硫代硫酸钠不溶于乙醇,易溶于水,根据实验步骤,趁热过滤,目的是除去溶解度较小的物质,防止五水硫代硫酸钠因温度降低析出,用乙醇洗涤,防止五水硫代硫酸钠溶解,造成产品的损耗;
(6)①因为用碘进行滴定,因此指示剂为淀粉溶液;
②根据反应原理,滴定终点时,溶液颜色变化无色变为蓝色,且30s不恢复原来的颜色;
③碘溶液应用酸式滴定管盛放;
a、滴定过程中,左手控制旋塞,右手摇动锥形瓶,故a错误;
b、根据选项a分析,故b正确;
c、该滴定管为碱式滴定管,故c错误;
d、该滴定管为碱式滴定管,故d错误;
④分析滴定管的误差,需要判断V标和V待变化,
a、盛放标准液的滴定管未用标准液润洗,直接盛放标准液,造成标准液的浓度降低,V标偏大,滴定结果偏高,故a正确;
b、滴定过程中造成漏液,消耗标准液的体积增大,即所测结果偏高,故b正确;
c、滴定结束时俯视读数,消耗标准液的体积比实际少,所测结果偏低,故c错误。