题目内容

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O35H2O)俗名大苏打,又称为海波,易溶于水,难溶于乙醇,加热,遇酸均易分解。某实验室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所示,请回答下列问题。

实验具体操作:

Ⅰ.开启分液漏斗,使浓硫酸慢慢滴下,适当调节分液漏斗的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2SNa2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,至微沸。

Ⅱ.直至出现的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通SO2气体。

1)仪器A的名称为______B中多孔球泡的作用是______;装置C的作用是______

2)为了保证硫代硫酸钠的产量,装置B中溶液pH不能小于7,请用离子方程式解释原因______

3)为了尽可能得到较纯的Na2S2O3溶液,三颈烧瓶BNa2SNa2CO3的物质的量投料比应该为______

4)所得产品中常含有硫酸钠杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:

试剂:稀盐酸、稀H2SO4BaCl2溶液、Na2CO3溶液等

实验步骤

现象

①取少量样品,加入除氧蒸馏水

②固体完全溶解得无色澄清溶液

______

④有乳黄色沉淀,______

⑤静置,取上层清液______

______

5)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:

①溶液配制:称取1.2000g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水配制成100 mL溶液。

②滴定:取0.00950molL-1K2Cr2O7标准溶液20.00mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应:Cr2O72-+6I-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O.然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2O32-═S4O62-+2I-.加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液______,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为______%(保留1位小数)。

【答案】蒸馏烧瓶 增大气体与溶液的接触面积,加快反应速率,充分吸收SO2 吸收多余SO2,并防倒吸 S2O322H=S↓+SO2↑+H2O 21 取少量新配制溶液,加入过量稀盐酸 有刺激性气味的气体生成 滴入BaCl2溶液 产生白色沉淀 蓝色褪去,且半分钟不复原 95.0

【解析】

装置A制备SO2,发生Na2SO3H2SO4()=Na2SO4SO2↑+H2O,装置B制备Na2S2O3SO2有毒,为防止污染环境,需要尾气处理,即装置C的作用是吸收多余的SO2

(1)仪器构造,分析仪器A的名称;因为是气体与液体的反应,因此需要从气体充分被吸收角度进行分析;

(2)硫代硫酸钠遇酸易分解进行分析;

(3)装置B发生的反应是4SO22Na2SNa2CO3=CO23Na2S2O3,然后进行分析;

(4)产品中混有硫酸钠,需要检验SO42存在,利用Na2S2O3遇酸分解,注意硫酸中SO42对该实验的干扰;

(5)①使用Na2S2O3滴定I2,淀粉溶液作指示剂,分析颜色变化;

②建立关系式,进行分析计算;

(1)根据仪器A的特点,仪器A为蒸馏烧瓶;B中多孔球泡的作用增加SO2与液体的接触面积,加快反应,充分吸收SO2SO2有毒,污染环境,需要尾气吸收,装置C的作用是吸收多余SO2,并防倒吸;

(2)根据题中信息,硫代硫酸钠遇酸易分解,当pH小于7时,发生S2O322H=S↓+SO2↑+H2O

(3)装置B中发生的反应是4SO22Na2SNa2CO3=CO23Na2S2O3,需要按照反应方程式系数比值投入,获得较为纯净的Na2S2O3,即Na2SNa2CO3的物质的量投料比为21

(4)检验Na2SO4,需要检验SO42,需要除去Na2S2O3,同时不能引入SO42,加入除氧蒸馏水后,需要加入盐酸,发生S2O322H=S↓+SO2↑+H2O,有乳黄色沉淀,且有刺激性气味的气体生成;静置后,取上层清液,滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成;

(5)①淀粉遇碘单质变蓝,用Na2S2O3滴定碘单质,淀粉溶液作指示剂,溶液显蓝色,滴定过程中蓝色逐渐褪去,即滴定终点现象是蓝色褪去,且半分钟不恢复原来的颜色;

②根据反应关系,建立关系式Cr2O723I26S2O32,样品中n(S2O32)=,样品的纯度是×100%==95.0%

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