Question

2．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）仪器a的名称是分液漏斗．
（2）装置B中的长颈漏斗的作用是平衡压强
（3）在装置C中生成Na₂S₂O₃．
①完成反应方程式：4SO₂+2Na₂S+1Na₂CO₃=3Na₂S₂O₃+□
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．
（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： A，、Na2S B，、Na2CO3 C，、Na2SO4 D，、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． ④向滤液滴加2滴淀粉溶液，再逐滴加0.1000mol•L-1碘的标准溶液，消耗碘的标准溶液体积为18.10mL．	产品杂质中： 一定含有Na2SO3， 可能含有Na2CO3Na2S， 一定不含有Na2SO4． 操作④发生的反应是： 2S2O32-+I2═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I- Ⅰ、判断达到滴定终点的现象是溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色 Ⅱ、产品纯度：（9/W）×100%．

Answer 1

分析 利用硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，先排除装置中的空气，c中得到硫代硫酸钠，由题目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，发生总反应为：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，从C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤、干燥，
（1）根据常见仪器的名称来解答；
（2）B是安全瓶，用来平衡压强；
（3）①根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式；
②空气中含有氧气，可以将产物氧化为Na₂SO₄，所以C中反应发生前，先要排除装置内空气，防止发生氧化生成Na₂SO₄；
（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，
④据反应方程式和碘的量计算硫代硫酸钠的质量，进而计算纯度．

解答 解：（1）仪器a的名称是分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）B是安全瓶，装置B中的长颈漏斗用来平衡压强；
故答案为：平衡压强；
（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空气中含有氧气，可以将产物氧化为Na₂SO₄，所以C中反应发生前，先要排除装置内空气，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，说明杂志可能有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Na₂SO₄，一定有Na₂SO₃，可能有Na₂CO₃，据反应方程式，消耗0.100 0mol•L^-1×0.01810L=0.001810mol碘，能够反应0.00362mol硫代硫酸钠，质量为0.00362mol×248g/mol=8.9776g，所以产品纯度为$\frac{8.9776g}{wg}$×100%≈$\frac{9}{w}$×100%，碘遇淀粉变蓝色，反应结束时，碘反应完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃标准液时溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，
故答案为：

推测	操作和现象	结论
Na2SO3		Na2SO3           Na2CO3 Na2S    Na2SO4           Ⅰ、溶液由无色变蓝色，且半分钟不褪色   Ⅱ、（9/W）×100%

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点评 本题以制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）为载体，考查了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，综合性较强，难度中等．