题目内容

3．Na2S2O3可做分析试剂．它易溶于水，遇酸易分解．某研究小组进行如下实验：

【实验一】Na2S2O3•5H2O的制备
I．实验原理：Na2SO3（aq）+S（s）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3（aq）
Ⅱ．实验装置：如图1所示，有关物质的溶解度曲线如图2所示：
Ⅲ．实验步骤：
（1）检查装置气密性，按图1所示加入试剂，其中装置B和D中加的是NaOH溶液，装置 C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会影响降低反应速率．
（2）打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热．C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少．
（3）当C中溶液的pH接近7时，打开K2、关闭K1并停止加热．采取该措施的理由是防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解．
（4）将C中的混合液过滤，将滤液经过一系列操作，可得粗产品Na2S2O3•5H2O．
IV．产品检测：
（5）粗产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质，利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质．
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液
【实验二】自来水中余氯的测定
含氯消毒剂给自来水消毒后余氯含量的方案如下：在250ml碘量瓶（或具塞锥形瓶）中放置0.5gKI，加10ml稀硫酸，准确量取流动水样100ml（打开自来水龙头，待水流数十秒后再取水样）置于碘量瓶，迅速塞上塞摇动，见水样呈淡黄色，加1ml淀粉溶液变蓝，则说明水样中有余氯．再以Cmol/L标准Na2S2O3溶液滴定，至溶液蓝色消失呈无色透明溶液，记下硫代硫酸钠溶液的体积．
（已知：滴定时反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6）
（6）若该自来水是以漂白粉消毒，能说明水样中有余氯的反应离子方程式为ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O．
（7）上述实验，消耗标准Na2S2O3溶液V mL，则自来水样品中余氯量（以游离Cl2计算）为355VCmg•L-1．实验中，若“塞上塞摇动”动作缓慢，则测得结果偏高（填“偏高”“偏低”或“不变”）．

分析 （1）B和D是为了吸收多余的二氧化硫，可以用NaOH溶液吸收；把硫研细，增大接触面积，加快反应速率，S微溶于酒精，所以C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会降低反应速率；
（3）防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解；
（5）取少量产品溶于足量稀盐酸，再利用氯化钡溶液检验是否含有了酸根离子；
（6）漂白粉的有效成分是次氯酸根，次氯酸根检验强氧化性，可以将碘离子氧化得碘单质，自身被还原为氯离子；
（7）根据Cl2～I2～2Na2S2O3计算余氯量，动作不迅速，空气中的氧气在酸性条件下可把碘离子氧化生成单质碘，消耗硫代硫酸钠的体积会增大．

解答 解：（1）B和D是为了吸收多余的二氧化硫，所以装的是NaOH溶液；把硫研细，增大接触面积，加快反应速率，S微溶于酒精，所以C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会降低反应速率，
故答案为：NaOH溶液；降低反应速率；
（3）SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解，
故答案为：防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解；
（5）检验样品中是否含有硫酸钠的方案为：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质，
故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质；
（6）漂白粉的有效成分是次氯酸根，次氯酸根检验强氧化性，可以将碘离子氧化得碘单质，自身被还原为氯离子，反应离子方程式为：ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O，
故答案为：ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O；
（7）根据Cl2～I2～2Na2S2O3，可知n（Cl2）=$\frac{1}{2}$n（Na2S2O3）=$\frac{1}{2}$×V×10-3L×Cmol/L，氯气质量为=$\frac{1}{2}$×V×10-3L×Cmol/L×71g/mol=3.55VC×10-2g=35.4VC mg，故余氯量（以游离Cl2计算）为 $\frac{35.5VCmg}{0.1L}$=355VC mg/L；
动作不迅速，空气中的氧气在酸性条件下可把碘离子氧化生成单质碘，消耗硫代硫酸钠的体积会增大，所以结果偏高，
故答案为：355VC；偏高．

点评 本题考查化学实验的制备、含量测定，涉及对操作的分析评价、尾气吸收、方程式的书写、离子的检验、化学计算等知识，是对学生综合能力的考查，难度中等．

练习册系列答案
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6．下列说法不正确的是（　　）
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7．苹果酸是一种常见的有机酸，其结构简式如图所示：
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15．已知1mol X2完全燃烧生成X2O（g）放出热量a kJ，且氧气中1mol O═O键完全断裂时吸收能量b kJ，X2O中1mol X-O键形成时放出能量c kJ，X2中1mol X-X键断裂时吸收能量为（　　）
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12．若用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是（　　）
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B．0.2 mol S在空气中充分燃烧，转移电子数为0.6NA
C．0.1molCl2溶于水中发生反应，转移电子数为0.1NA
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13．有关物质存在如图所示的转化关系（部分产物已省略）．通常C为气体单质，G为紫黑色固体单质．实验室中，常用固体E在B的催化下加热制取气体单质H．
请回答下列问题：
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（2）反应②的离子方程式为6I-+ClO3-+6H+=3I2+Cl-+3H2O
（3）写出另外一种实验室制取H的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;二氧化锰\;}}{\;}$2H2O+O2↑
（4）把C气体与SO2按等物质的量一起通入品红溶液中，品红溶液不褪色，理由是（用化学方程式表示）SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4．

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