Question

【题目】Na2S2O3是重要的工业原料，课外小组以SO2为原料制取Na2S2O3的实验步骤如下：

I. 配制混合溶液

将Na2S和Na2CO3按2:1的物质的量之比混合，加入一定量的水，形成溶液。

II.预热、充分反应

将该溶液注入敞口反应釜中，加热反应釜一段时间，向反应釜中缓慢通入SO2至稍过量。

III.蒸发浓缩、冷却结晶

反应结束后加热浓缩溶液，冷却至30℃以下，析出大量Na2S2O3 5H2O。

IV.过滤、循环反应

滤出Na2S2O3 5H2O，烘干脱去结晶水，母液循环利用。

回答下列问题：

(1)步骤II预热时温度不宜过高，应将温度控制在50℃左右，其主要目的是____________。

(2)步骤II充分反应时的化学方程式为_______________________。

(3)步骤IV中的母液循环利用，其目的是在节约成本、减少污染的同时，提高________。

(4)为测定所得Na2S2O3产品的纯度，称取w g烘干后的Na2S2O3产品，先用适量蒸馏水溶解，再用a mol L-1碘的标准溶液滴定(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-，且不考虑杂质与碘反应)，以淀粉溶液作指示剂，滴定至终点时的现象为_________________。

若消耗碘的标准溶液的体积为b mL，则所得产品的纯度为_______________。

Answer 1

【答案】 可以适当加快反应速率，避免Na2S水解生成H2S而损耗，同时也避免后续通入的SO2逸出 4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2 生成物的产率(或反应物的转化率) 溶液刚好呈现蓝色，且半分钟内不褪色

【解析】(1) Na2S的水解反应属于吸热反应，温度过高，Na2S因水解生成H2S而损耗，也会减小二氧化硫的溶解度，因此步骤II预热时温度不宜过高，应将温度控制在50℃左右，故答案为：可以适当加快反应速率，避免Na2S水解生成H2S而损耗，同时也避免后续通入的SO2逸出；

(2)二氧化硫具有氧化性，硫化钠具有还原性，根据题意，二者在碳酸钠溶液中反生成Na2S2O3，反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2，故答案为：4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；

(3)步骤IV中的母液循环利用，在节约成本、减少污染的同时，还可以提高反应物的转化率等，故答案为：反应物的转化率；

(4)Na2S2O3反应完毕，加入最后一滴碘的标准液遇淀粉变蓝色，滴定至终点时，溶液颜色的变化是：溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；消耗标准液的体积为bmL，由2S2O32-+I2=S2O32-+2I-可知，n(Na2S2O3)=2n(I2)=2b×10-3L×amol/L=2ab×10-3mol，故样品的纯度为×100%=%，故答案为：溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色；%。