Question

硫化碱法是工业上制备Na₂S₂O₃的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂  （该反应△H>0）
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃·5H₂O流程如下。

（1）吸硫装置如图所示。

①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，B中试剂是           ，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液            。
②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是                 、               。（写出两条）
（2）假设本实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验。（室温时CaCO₃饱和溶液的pH=10.2）
限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca（NO₃）₂溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
①	取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，___________________。	_______________	样品含NaCl
②	另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，___________________。	_______________	样品含NaOH

 
（3）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取a g KIO₃（化学式量：214）固体配成溶液，加入过量KI固体和H₂SO₄溶液，滴加指示剂，用Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL。则c（Na₂S₂O₃）＝_________mol·L^－1。（只列出算式，不作运算）
已知：IO₃^－＋5I^－+6H⁺== 3I₂＋3H₂O     2S₂O₃^2－＋I₂==S₄O₆^2－＋2I^－

Answer 1

（1）①品红、溴水或KMnO₄溶液 ； 溶液颜色很快褪色或指出相应试剂的正确颜色（红色、黄色等）很快褪色也可得分。 （2分，每个1分）
②增大SO₂的接触面积、控制SO₂的流速、适当升高温度（答其中二条即可）
（4分，每个2分）
（2）（8分，每个2分）

序号	实验操作	预期现象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡。	有白色沉淀生成
②	加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH	有白色沉淀生成，上层清液pH大于10.2

 
（3）6000a/214V 或3000a/107V  （其它正确答案也给分）   （2分）

解析试题分析：（1）①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，若A中SO₂吸收的效率高，则进入B中的SO₂速率慢，B中溶液变化就缓慢，反之则迅速，故B中试剂能与SO₂反应且存在明显的现象，故B中的试剂是品红、溴水或KMnO₄溶液等，若A中SO₂吸收的效率低，B中溶液颜色很快褪色；②根据影响反应的速率的因素可知，使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是增大SO₂的接触面积、控制SO₂的流速、适当升高温度；
（2）检验Cl^—用AgNO₃溶液，检验NaOH的存在需要利用pH测定，即向溶液加入过量CaCl₂溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH，若有NaOH溶液存在时，pH应大于10.2；
（3）由已知可以写出IO₃^－＋5I^－+6H⁺== 3I₂＋3H₂O、2S₂O₃^2－＋I₂==S₄O₆^2－＋2I^－可得IO₃^－~3I₂~6S₂O₃^2－，a g KIO₃的物质的量为ag ÷214g/mol，c（Na₂S₂O₃）＝6×ag ÷214g/mol÷（VmL×10^—3mL/L）=6000a/214V=3000a/107V。
考点：本题考查化学实验设计。主要考查物质的检验和中和滴定。