硫代硫酸钠[Na2S2O3?5H2O]俗称为大苏打.它是一种用途广泛的化工产品.某厂技术人员设计了以下生产流程:(1)写出FeS2跟O2反应的化学方程式: ．(2)上述设计生产流程最适合工业制备Na2S2O3的是 .主要理由是．(3)某化学兴趣小组查了有关资料.用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应.可以制得Na2S2O3．(Na2S2O3溶解度:10� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

硫代硫酸钠[Na₂S₂O₃?5H₂O]俗称为大苏打，它是一种用途广泛的化工产品，某厂技术人员设计了以下生产流程：

（1）写出FeS₂跟O₂反应的化学方程式：

．
（2）上述设计生产流程最适合工业制备Na₂S₂O₃的是

（填序号），主要理由是

．
（3）某化学兴趣小组查了有关资料，用Na₂SO₃和硫粉在水溶液中加热反应，可以制得Na₂S₂O₃．（Na₂S₂O₃溶解度：10℃为60g，70℃为200g）
取15.1克Na₂SO₃，溶于80.0毫升水．另取5.00克硫粉，用少许乙醇润湿后（以便硫能被水浸润），加到上述溶液中．用小火加热至微沸，反应约1小时后过滤．…
①若加入的硫粉不用乙醇润湿，对反应的影响是

．（填序号）
（A）会降低反应速率（B）需要提高反应温度
（C）将增大反应体系的pH值（D）会减少产量
②反应1时间后过滤，滤液经

洗涤，干燥可得Na₂S₂O₃?5H₂O晶体．（简单写出实验过程）
③滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机杂质是

．如果滤液中该杂质的含量不很低，其检测的方法是：

．
④有同学认为当将上述滤液蒸发浓缩至溶液体积约为30mL时，即有Na₂S₂O₃晶体析出，不需冷却结晶，试根据题中所给的数据通过计算说明（要求写出计算过程）．

[已知70℃时，Na₂S₂O₃饱和溶液的密度为1.2g/cm³]．

考点：制备实验方案的设计

专题：实验设计题,元素及其化合物

分析：（1）FeS₂跟O₂反应生成氧化铜和二氧化硫，依据氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式；
（2）分析甲、乙、丙流程可知甲中使用氯气，丙中使用硫化氢是有毒气体，甲中的盐酸、氢氧化钠原料价钱高，丙中的氯气制备，碳酸钠原料价钱高；乙中原料来源丰富，价格低，流程简单；
（3）①用乙醇对硫粉湿润，便于硫能被水浸润，题干反应接触面积，增大反应速率，提高反应物利用率；
②溶液中得到晶体的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，10℃为60g，冷却到10℃，析出晶体过滤洗涤，干燥得到所需晶体；
③加热过程中亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠；依据硫酸根离子的检验方法设计实验进行验证判断；
④依据硫代硫酸钠70℃的溶解度，计算30ml饱和溶液中硫代硫酸钠的质量，和硫元素守恒计算得到的硫代硫酸钠的离子比较分析．

解答： 解：（1）FeS₂跟O₂反应生成氧化铜和二氧化硫，反应的化学方程式为4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂，故答案为：4FeS₂+11O₂

高温

2Fe₂O₃+8SO₂；
（2）由流程中使用的原料和生产过程，从经济效益，流程简便，无污染等因素可知，甲、乙、丙流程可知甲中使用氯气，丙中使用硫化氢是有毒气体，甲中的盐酸、氢氧化钠原理价钱高，丙中的氯气制备，碳酸钠原料价钱高；乙中原料来源丰富，价格低，流程简单，
故答案为：乙；流程乙中原料FeS₂来源丰富，价格低，工艺流程简单、技术成熟；
（3）①用乙醇对硫粉湿润，便于硫能被水浸润，题干反应接触面积，增大反应速率，提高反应物利用率，若加入的硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率，减少产物的产率；
（A）硫粉不用乙醇润湿会降低反应速率，故A正确；
（B）反应条件是用小火加热至微沸，硫粉不用乙醇湿润不需要提高反应温度，故B错误；
（C）硫粉不用乙醇湿润，对溶液pH无影响，所以不改变反应体系的pH值，故C错误；
（D）硫粉反应少得到产物，会减少产量，故D正确；
故答案为：AD；
②溶液中得到晶体的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，10℃为60g，冷却到10°C，析出晶体过滤洗涤，干燥得到所需晶体，可得Na₂S₂O₃?5H₂O晶体，
故答案为：蒸发、浓缩、冷却至10℃结晶、过滤；
③加热过程中亚硫酸钠易被氧化为硫酸钠；依据硫酸根离子的检验方法设计实验进行验证判断，实验方法为：取出少许滤液置于试管，加稀盐酸至溶液呈酸性后，过滤得出S，再往滤液中加BaCl₂溶液，如有白色沉淀即可证明含有Na₂SO₄，
故答案为：Na₂SO₄；取出少许滤液置于试管，加稀盐酸至溶液呈酸性后，过滤得出S，再往滤液中加BaCl₂溶液，如有白色沉淀即可证明含有Na₂SO₄；
④若该反应完全得到Na₂S₂O₃：m(Na2S2O3)=15.1g×

158g?mol-1

126g?mol-1