Question

5．资料显示：
a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃、BaS均易溶于水．
b．SO₂、Na₂S、Na₂CO₃反应可生成Na₂S₂O₃．
某化学小组据此进行了制备硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）的探究：
实验制备装置如图所示（省略夹持装置）：

回答问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式是Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率．
①B中最好盛装的液体是c．
a．蒸馏水  b．饱和Na₂SO₃溶液   c．饱和NaHSO₃溶液  d．饱和NaHCO₃溶液
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，正确的操作是观察B的气泡流速，旋转A分液漏斗活塞，通过控制硫酸流量而控制SO₂流量．
（3）在装置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反应方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，其原因是排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄．
③结束反应后，取C中溶液，经蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥、得到Na₂S₂O₃？5H₂O．
（4）完成对所得产品的检测的实验：

推测	操作和现象	结论
杂质中的正盐成分可能有： Na2S、Na2CO3 Na2SO4 及 Na2SO3	①取Wg产品配成稀溶液； ②向溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，过滤，得沉淀和滤液； ③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生．	产品杂质中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3， 一定不含有Na2S、Na2SO4．

Answer 1

分析 浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，装置B用于观察通入二氧化硫的生成速率，可以用亚硫酸氢钠溶液；在装置C中发生反应4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，从而制备出Na₂S₂O₃；二氧化硫有毒，装置E为尾气吸收装置，
（1）装置A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠，据此写出反应的化学方程式；
（2）①装置B中所盛放的液体应不能够与二氧化硫反应；
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，应使A中缓慢反应；
（3）①据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式；
②先使C中充满二氧化硫，C中才能反应；
（4）①取Wg产品配成稀溶液；
②向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂志可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，
③向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃．

解答 解：浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，装置B用于观察通入二氧化硫的生成速率，可以用亚硫酸氢钠溶液；在装置C中发生反应4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，从而制备出Na₂S₂O₃；二氧化硫有毒，装置E为尾气吸收装置，
（1）浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）①装置B中所盛放的液体应不能够与二氧化硫反应，二氧化硫能够溶于水，能够与亚硫酸钠和碳酸氢钠溶液反应，
故答案为：c；
②如使SO₂缓慢进入烧瓶C，应使A中缓慢反应，可观察B的气泡流速，旋转A分液漏斗活塞，通过控制硫酸流量而控制SO₂流量，
故答案为：观察B的气泡流速，旋转A分液漏斗活塞，通过控制硫酸流量而控制SO₂流量；
（3）①S元素在二氧化硫中为+4价，在硫化钠中为-2价，反应后为+2价，所以二氧化硫和硫化钠物质的量之比为2：1，据原子守恒，二氧化硫钱的化学计量数为4，硫化钠的化学计量数为2，据原子守恒，还生成二氧化碳，化学方程式为：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+CO₂，
故答案为：4；2；1；3；CO₂；
②反应开始先使A中发生反应一会儿，再使C中反应发生，目的是排除装置内空气，先使C中充满二氧化硫，防止发生氧化生成Na₂SO₄，
故答案为：排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄；
（4）向溶液中滴加过量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，说明杂质可能有Na₂CO₃、Na₂SO₃、Na₂SO₄，向沉淀中加入过量盐酸，沉淀完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明没有Na₂SO₄、Na₂S，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，排除Na₂S的原因是Na₂S和Na₂SO₃在酸性条件下会生成淡黄色的S沉淀，
故答案为：

推测	操作和现象	结论
		Na2SO3 Na2CO3 Na2S、Na2SO4

点评 本题以制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）为载体，考查了制备方案的设计，题目难度中等，涉及氧化还原反应方程式书写、配平以及物质的分离提纯、检验、设计优化等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的灵活应用能力．