Question

12．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）在工业生产、医药制造业中被广泛应用．现利用反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂来制备Na₂S₂O₃，所需仪器如图所示．

（1）按气流方向连接各仪器，接口顺序为：a→g，h→b，c→e，f→d．
（2）A仪器名称为分液漏斗．
（3）装置甲的作用是用作安全瓶，防止丙中液体倒吸，装置丁的作用是除去多余的二氧化硫，防止二氧化硫进入空气中污染大气．
（4）装置丙中盛装的试剂是：Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液．
（5）Na₂S₂O₃还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl₂，在该反应中Na₂S₂O₃只作还原剂，则离子方程式为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．
（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl₂被还原成了Cl^-（试剂自选）：取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀，再取上层清液（或过滤后取滤液），滴加AgNO₃溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl₂被还原为了Cl^-．

Answer 1

分析 （1）装置gh是浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体的装置，装置bc是安全瓶，导气管略露出胶塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性气体实验结束后不能排放到大气中，装置d中的反应结束后，先关闭分液漏斗旋塞，接下来的操作是关闭K₁打开K₂；
（2）A仪器名称为分液漏斗，可用于将互不相溶的液体与液体分开，也可以进行萃取，在反应装置中能通过滴加液体的速率控制反应；
（3）装置甲是安全瓶，导气管略露出胶塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性气体实验结束后不能排放到大气中，装置丁的作用是除去多余的二氧化硫；
（4）装置丙中发生反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，装置丙中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物；
（5）Na₂S₂O₃与足量氯水反应，氯气是强氧化剂，硫代硫酸钠中硫元素被氧化为硫酸根，氯气中氯元素被还原为C1^-；
（6）证明残留的Cl₂被还原成了Cl^-，先加入硝酸钡除掉硫酸根，然后检验氯离子．

解答 解：（1）装置gh是浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体的装置，装置bc是安全瓶，导气管略露出胶塞，起到防止倒吸的作用，二氧化硫是污染性气体实验结束后不能排放到大气中，装置d中的反应结束后，先关闭分液漏斗旋塞，接下来的操作是关闭K₁打开K₂，接口顺序为：a→g，h→b，c→e，f→d，
故答案为：a；b；c；e；f；
（2）根据仪器的构造，A仪器带有活塞为分液漏斗，在该实验中能控制滴加浓硫酸的速率，
故答案为：分液漏斗；
（3）浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，装置丙中发生反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，为防止丙装置中的液体倒吸到装置gh中，装置bc导气管略露出胶塞，起到防止倒吸的作用，是安全瓶，二氧化硫是污染性气体，防止二氧化硫进入空气中污染大气，装置丁的作用是除去多余的二氧化硫，
故答案为：用作安全瓶，防止丙中液体倒吸；除去多余的二氧化硫，防止二氧化硫进入空气中污染大气；
（4）装置丙中发生反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，盛装的试剂是Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液，
故答案为：Na₂CO₃和Na₂S的混合溶液；
（5）根据氧化还原反应的实质得失电子守恒，S₂O₃^2-→2SO₄^2-～8e^-，Cl₂→2CI^-～2e^-，所以4molCl₂氧化1molS₂O₃^2-，得到8molCl^-和2molSO₄^2-，根据电荷守恒，生成物中应有10molH⁺，根据原子守恒反应物中应有5molH₂O，离子方程式为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案为：S₂O₃^2-+4Cl₂+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（6）加入硝酸钡除掉硫酸根，然后检验氯离子．取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀，再取上层清液（或过滤后取滤液），滴加AgNO₃溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl₂被还原为了Cl^-，
故答案为：取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba（NO₃）₂溶液至不再产生沉淀，再取上层清液（或过滤后取滤液），滴加AgNO₃溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl₂被还原为了Cl^-．

点评 本题考查硫代硫酸钠的制备，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力，提高学生的学科素养．