Question

【题目】硫代硫酸钠（Na2S2O35H2O）俗名“大苏打”，又称为“海波”，可用于照相业作定型剂，也可用于纸浆漂白作脱氧剂，它易溶于水，难溶于乙醇，加热、遇酸均易分解，工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备，某实验模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如图：

实验具体操作步骤为：

①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液漏斗的滴速，使反应产生的SO2气体均匀的通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸

②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的PH接近7时，停止通入SO2气体

③趁热过滤，将滤液加热浓缩，冷却析出Na2S2O35H2O

④在经过滤、洗涤、干燥．得到所需产品

（1）写出仪器A的名称_____________，步骤④中洗涤时，为了减少产物的损失的试剂可以是_______

（2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液PH＜7，请用离子方程式解释原因_____________

（3）最后得到的产品可能含有反应Na2SO4杂质，请设计实验检测产品中是否存在Na2SO4（已知BaS2O3不溶于水），简要说明实验操作．现象和结论_____________

（4）测定产品纯度

①准确称取1.00g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂用0.1000molL﹣1碘的标准溶液滴定，反应原理为2S2O32﹣+I2=S4O32﹣+2I﹣，滴定起始和终点的滴定管液面位置如图则消耗碘的标准溶液体积为_______mL，产品的纯度为_______%

②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Na2S2O35H2O的质量分数的测量结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

（5）Na2S2O3常用于脱氧剂，在溶液易被Cl2氧化SO42﹣，该反应的离子方程式为________。

Answer 1

【答案】蒸馏烧瓶 乙醇 S2O32-+ 2H+= S + SO2↑+H2O 取样，先加足量的盐酸酸化，过滤，取澄清液体加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，说明含有硫酸钠杂质，反之，不含。 16.00 79.36 偏低 S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O =2SO42－+ 8Cl－+ 10H+

【解析】

本实验利用模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，涉及SO2的实验室制法和用氢氧化钠溶液吸收SO2的尾气，重点考查了产物的提纯及纯度的分析，可以运用冷却结晶的方法从混合液中获得晶体，再通过水洗和乙醇的洗澡干燥获得成品，最后利用滴定的方法测定纯度，涉及原理、误差分析和数据处理，据此解答问题；
（1）由仪器结构特征，可知A为蒸馏烧瓶；由题目信息可知，硫代硫酸钠易溶于水、难溶于乙醇，应用乙醇洗涤，减少因溶解导致损失；
（2）Na2S2O3在酸性条件下会反应生成S和二氧化硫；
（3）加入盐酸，Na2S2O3反应生成S沉淀，静置后取上层清液，滴加BaCl2溶液，检验溶液中是否含有硫酸根离子；
（4）根据图示的滴定管中液面读出初读数、终读数，然后计算出消耗碘的标准溶液体积，根据反应2S2O32-+I2═S4O62-+2I-可知，n（S2O32-）=2n（I2），然后碘单质的物质的量计算出Na2S2O35H2O质量及产品的纯度，若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，说明反应物没有完全反应，还需继续滴加标准液，产生误差；
（5）Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，反应生成硫酸钠、氯化钠，配平书写离子方程式。

（1）仪器A为蒸馏烧瓶，根据题意，硫代硫酸钠易溶于水，难溶于乙醇，因此为了减少产物的损失用乙醇进行洗涤；

（2）硫代硫酸钠与酸反应，S2O32-+ 2H+="=" S + SO2↑+H2O；

（3）取样，先加足量的盐酸酸化，过滤，取澄清液体加入氯化钡溶液，若出现白色沉淀，说明含有硫酸钠杂质，若不出现白色沉淀，说明不含硫酸钠杂质；

（4）①根据图2，滴定前的读数是2.50mL，滴定后读数是18.50mL，因此消耗碘的体积为(18.50－2.50)mL = 16.00mL，根据离子反应方程式，n(Na2S2O3) =16.00× 10－3× 0.1000 × 2mol =" 3.2" × 10－3mol，m(Na2S2O3·5H2O) =3.2× 10－3× 248g = 0.7936g，纯度为0.7936/1 × 100% = 79.36%；

②局部变色，说明消耗I2的量减少，求的纯度偏低；

（5）根据信息，氯气作氧化剂，转变成Cl－，Na2S2O3作还原剂，被氧化成SO42－，利用化合价的升降法进行配平，其离子反应方程式为：S2O32－+ 4Cl2+ 5H2O = 2SO42－+ 8Cl－+ 10H+。