题目内容
【题目】硫代硫酸钠俗称保险粉,可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂等。实验室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。本实验对Na2S纯度要求较高,利用图1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。提纯过程为:将已称量好的工业级Na2S放入圆底烧瓶中,加入一定质量的酒精和少量水。按图1所示装配所需仪器,向冷凝管通入冷却水,同时水浴加热。待烧瓶中固体不再减少时,停止加热。将烧瓶取下,立即趁热过滤,再冷却结晶,抽滤。将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。
(1)下列说法不正确的是____________。
A.将晶体转移至布氏漏斗时,若器壁上粘有少量晶体,应用冷水淋洗
B.抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸
C.洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体
D.为加快产品的干燥,可高温烘干
E.在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析出而损失、去除杂质
(2)用图2所示装置制取Na2S2O3,其中盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是_________,三颈烧瓶中发生反应的化学方程式____。
(3)保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的纯度(质量分数)可通过氧化还原滴定法测定,相关反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。准确称取W g样品于锥形瓶中,用适量蒸馏水溶解,并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000 mol·L-1碘的标准溶液进行滴定。请回答:
①到达滴定终点的标志______________。
②滴定起始和终点的液面位置如图3,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL,产品的纯度为______________(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)。
③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的纯度的测量结果___________(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响,设计实验如下:
下列有关说法不正确的是__________
A.该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法
B实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响
C.实验①和③溶液变浑浊的时间相同
D.其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验③和⑤
【答案】AD 蒸馏烧瓶 2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 溶液变为蓝色,且30s内不恢复原色 18.10 偏低 CD
【解析】
(1)A、硫化钠在常温时溶解度较小,若用冷水淋洗,不能溶解硫化钠,故A错误;
B、抽滤时,为防止滤纸穿孔,可适当关小水龙头或多加一层滤纸,故B正确;
C、常温时,硫化钠溶解度小,杂质能溶于乙醇,且乙醇易挥发,所以洗涤时,可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体,目的是洗除晶体表面的杂质,易于得到干燥晶体,故C正确;
D、如果高温烘干,硫化钠被空气中的氧化,故D错误;
E、在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析出而损失、去除杂质,E正确;
故选AD;
(2)、盛放Na2SO3固体的玻璃仪器名称是蒸馏烧瓶;三颈烧瓶中发生反应的化学方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2;
(3)①用配制的碘溶液滴定硫代硫酸钠,滴入最后一滴碘的标准溶液,溶液变为蓝色,且30s内不恢复原色,说明反应到达终点,故答案为:滴入最后一滴碘的标准溶液,溶液变为蓝色,且30s内不恢复原色;
②终点读数为18.10mL,起点读数为0.00mL,故消耗碘的标准溶液体积为18.10mL;滴定时消耗碘的物质的量,根据反应方程式可知Na2S2O3的物质的量为3.62×10-3mol,Na2S2O3的质量为,故纯度为;
③局部变色就停止滴定,消耗标准溶液体积偏小,会使样品中Na2S2O3·5H2O的纯度的测量结果偏低,故答案为:偏低;
(4)A、该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法,故A正确;
B、实验①和②探究其他条件不变时Na2S2O3浓度对相关反应速率的影响,故B正确;
C、实验①和③浓度不相同,所以溶液变浑浊的时间也不相同,故C错误;
D、其他条件不变时,探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验②和④,故D错误;
故选CD。