题目内容
Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
反应原理:Na2SO3 (aq)+S(s)
Na2S2O3 (aq)
实验步骤:
① 称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。 另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
② 安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热, 微沸60分钟。
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③ 趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________________________
__________________________________________。
(2)仪器a的名称是________,其作用是__________________________________________
__________________________________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无
机杂质是________。 检验是否存在该杂质的方法是__________________________________________
__________________________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因: __________________________________________。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂, 用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。 反应原理为:2S2O
+I2===S4O
+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:________。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为______________ mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)________。 Ⅲ.Na2S2O3的应用
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(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO
,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为__________________________________________
__________________________________________。
解析 (1)硫分子为非极性分子,微溶于乙醇难溶于水,而乙醇与水互溶,用乙醇将硫粉润湿再加入Na2SO3溶液中,硫粉易于分散到溶液中。(2)仪器a名称为冷凝管,具有冷凝回流作用。(3)加热反应时Na2SO3易被烧瓶中氧气氧化成Na2SO4,故产品中可能含有的无机杂质为Na2SO4,检验硫酸钠实质就是检验硫酸根离子存在,检验杂质的方法是:取少量产品溶于过量稀盐酸中,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4。(4)Na2S2O3在酸性条件下易发生氧化还原反应:S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O。(5)用淀粉作指示剂,用碘的标准溶液滴定,终点时碘稍过量点,则溶液变蓝。(6)滴定管内液面由0.00 mL至18.10 mL,则消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL。根据关系式:2S2O
~I2得,n(S2O
)=2×18.10×10-3 L×0.1 000 mol·L-1=3.620×10-3 mol,故产品的纯度为
×100%=
×100%。(7)根据题意,依据氧化还原反应得失电子守恒和原子守恒配平离子方程式为:S2O
+4Cl2+5H2O===2SO
+8Cl-+10H+。
答案 (1)使硫粉易于分散到溶液中
(2)冷凝管 冷凝回流
(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量稀盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4
(4)S2O
+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(5)由无色变蓝色,半分钟内不褪色
(6)18.10
×100%
(7)S2O
+4Cl2+5H2O===2SO
+8Cl-+10H+