Question

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。

I．【查阅资料】

①硫代硫酸钠(Na2S2O3)易溶于水，在中性或碱性环境中稳定，受热、遇酸易分解。

②Na2S2O3·5H2O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。

③向Na2CO3和Na2S混合溶液中通人SO2可制得Na2S2O3（反应方程式为：，所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。

Ⅱ．【制备产品】实验装置如图所示：

(1)实验步骤：检查装置气密性后，向三颈瓶c中加人Na2CO3和Na2S的混舍溶液，再将分液漏斗a中液体滴加到烧瓶b中加热发生反应产生SO2，请写出b中发生反应的化学方程式________。待Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤c中的混合物，滤液经____（填操作名称）、过滤、洗涤、干燥、得到产品。

(2)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通人的SO2不能过量，原因是_________。

III.【测定产品纯度】

称取10g产品(Na2S2O3·5H2O)，配成250mL溶液，取25mL，以淀粉作指示剂，用0.1000mol/L碘的标准溶液滴定。反应原理为： （忽略Na2SO3与I2反应）。

(3)滴定至终点的现象为：____。

(4)重复三次的实验数据如左下表所示，其中第三次读数时滴定管中起始和终点的液面位置如右下图所示，则x=___mL，产品的纯度为____。

IV．【探究与反思】

(5)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整（所需试剂从稀HN03、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择）：取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，____，则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

Answer 1

【答案】 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑＋2H2O(或Na2SO3+H2SO4(浓）Na2SO4+SO2↑+H2O) 蒸发浓缩、冷却结晶 硫代硫酸钠在酸性条件下会发生水解，二氧化硫过量会使溶液呈酸性，导致产品产量减少 溶液由无色变为蓝色 18.20 99.2% 把所得沉淀，过滤、洗涤后，再加入足量稀盐酸，若沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体生成

【解析】（1）制取二氧化硫的反应有多种，可以用Cu与浓硫酸反应加热制取，也可以用亚硫酸钠与浓硫酸不加热制取，所以化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑＋2H2O(或Na2SO3+H2SO4(浓）Na2SO4+SO2↑+H2O)；过滤c中的混合物，得Na2S2O3溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶后，再过滤、洗涤、干燥、得到产品；（2）根据所给资料可知，硫代硫酸钠在酸性条件下会发生分解，二氧化硫过量会使溶液呈酸性，导致产品产量减少，所以二氧化硫不能过量；（3）滴定所用指示剂是淀粉溶液，当达到滴定终点时，碘稍过量，碘遇淀粉变蓝色；所以溶液会由无色变为蓝色；（4）由滴定管的读数可知，开始的刻度是0.50mL，后来的读数是18.70mL，所用溶液的体积是18.20mL，即x=18.20mL，数据相差较大，舍去，则消耗标准液的平均体积为20.00mL，则碘的物质的量是0.0200L×0.1000mol/L，根据碘与硫代硫酸钠反应的方程式可知硫代硫酸钠的物质的量是0.0200L×0.1000mol/L×2×10=0.04mol，所以产品的纯度为×100%=99.2%；（5）证明硫酸钠、亚硫酸钠的存在，加入氯化钡溶液后，把所得沉淀，过滤、洗涤后，再加入足量稀盐酸，若沉淀部分溶解，并有刺激性气味的气体生成，说明产品中含有硫酸钠和亚硫酸钠。