题目内容

(12分)Na2S2O3俗称大苏打(海波)是重要的化工原料。用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。已知10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3·5H2O。

现实验室欲制取Na2S2O3·5H2O晶体(Na2S2O3·5H2O的分子量为248)

步骤如下:

①称取12.6g Na2SO3于烧杯中,溶于80.0mL水。

②另取4.0g硫粉,用少许乙醇润湿后,加到上述溶液中。

③(如图所示,部分装置略去),水浴加热,微沸,反应约1小时后过滤。

④滤液在经过 、 后析出Na2S2O3·5H2O晶体。

⑤进行减压过滤并干燥。

(1)仪器B的名称是________。其作用是_______________。加入的硫粉用乙醇润湿的目的是 。

(2)步骤④应采取的操作是 、 。

(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质 。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是: 。

(4)为了测产品的纯度,称取7.40g 产品,配制成250mL溶液,用移液管移取25.00mL于锥形瓶中,滴加淀粉溶液作指示剂,再用浓度为0.0500mol/L 的碘水,用 (填“酸式”或“碱式”)滴定管来滴定(2S2O32- + I2 = S4O62- + 2I-),滴定结果如下:

滴定次数

滴定前读数(mL)

滴定滴定后读数(mL)

第一次

0.30

31.12

第二次

0.36

31.56

第三次

1.10

31.88

则所得产品的纯度为 ,你认为影响纯度的主要原因是(不考虑操作引起误差) 。

(1)冷凝管(或球形冷凝管);冷凝回流;增加反应物的接触面积,提高反应速率

(2)蒸发浓缩、冷却结晶 (3)Na2SO4;取少许溶液,加稀盐酸至酸性,静置后,取上层溶液,再加氯化钡溶液,若出现混浊,则含有Na2SO4,反之不含

(4)酸式;103.2%;其含有的Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度

【解析】

试题分析:(1)根据仪器的结构可知仪器B的名称是冷凝管(或球形冷凝管),其作用是冷凝回流。加入的硫粉用乙醇润湿可以增加反应物的接触面积,提高反应速率。

(2)从溶液中获得晶体的一般操作是蒸发浓缩、冷却结晶。

(3)滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,由于亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠,所以最可能存在的无机杂质是Na2SO4;硫酸根离子的检验一般用氯化钡溶液,所以如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是取少许溶液,加稀盐酸至酸性,静置后,取上层溶液,再加氯化钡溶液,若出现混浊,则含有Na2SO4,反之不含。

(4)碘水显酸性,则用酸式滴定管。三次消耗的溶液体积分别是30.82ml、31.20ml、30.78ml,其中第二次误差较大,应该设去,所以平均值是30.80ml,所以消耗碘的物质的量是0.0308L×0.0500mol/L=1.54×10—3mol,则样品中Na2S2O3·5H2O的质量是1.54×10—3mol×2××248g/mol=7.6384g,所以纯度是。由于其中含有的杂质Na2SO3也会和I2发生反应,从而影响纯度。

考点:考查物质制备实验方案设计与探究

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