Question

【题目】硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)的实验装置如下图所示（省略夹持装置）：

主要实验步骤为：①检查装置气密性，按图示加入试剂；②先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H2SO4；③待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经一系列实验操作后得到产品。

已知：i．Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体，易溶于水，其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成；

ⅱ.向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

回答下列问题：

(1)仪器a的名称是________；B、D装置的作用_______________。

(2)上述实验步骤③中的操作主要有_______、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；E中的试剂是____。

(3)为检验产品中是否含有Na2SO3和Na2SO4，该小组设计了以下实验方案（所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择），请将方案补充完整：

取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，向沉淀中滴加足量的_______，若___________(填实验现象)，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤②需进行改进，具体操作是______________________；写出制备Na2S2O3的总反应的化学方程式：________。

(5)称取样品29.l0g，配成500mL溶液，取出250mL向其中加入足量稀硫酸，充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀1.60g，则样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为____。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 防倒吸 蒸发浓缩 氢氧化钠溶液 稀盐酸 沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体产生 先向A中加入浓硫酸，再向C中加入硫化钠和碳酸钠 2Na2S +Na2CO3 +4SO2= 3Na2S2O3 +CO2 85.2%

【解析】试题分析：由题中实验步骤可知，A装置制备二氧化硫，C装置用于制备硫代硫酸钠，B和D用于防止倒吸，E用于吸收尾气，防止有毒气体污染空气。

(1)仪器a的名称是分液漏斗；B、D装置的作用防倒吸。

(2)实验步骤③中的操作主要有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；E中的试剂是氢氧化钠溶液。

(3)检验产品中是否含有Na2SO3和Na2SO4，因为亚硫酸钡和硫酸钡都不溶于水，而硫代硫酸钡可溶于水，所以根据所提供的试剂，可以设计以下实验方案：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，向沉淀中滴加足量的稀盐酸，若沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

(4)为减少装置C中生成Na2SO4的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤②需进行改进，具体操作是先向A中加入浓硫酸，再向C中加入硫化钠和碳酸钠；制备Na2S2O3的总反应的化学方程式为2Na2S +Na2CO3 +4SO2= 3Na2S2O3 +CO2。

(5)称取样品29.l0g，配成500mL溶液，取出250mL向其中加入足量稀硫酸，充分反应，静置、过滤、洗涤、干燥、称量得沉淀1.60g，由反应的化学方程式Na2 S2O3 +H2SO4= Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O可知，n(Na2S2O3·5H2O)=n(S)＝，则样品中硫代硫酸钠晶体的百分含量为85.2%。