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19.工业上常用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如图装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)═3S(s)+2H2O(l)              (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq) $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq)               (Ⅲ)
(1)仪器A的名称圆底烧瓶,仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则整个装置气密性良好.装置E中为NaOH溶液.
(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择c.
a.蒸馏水   b.饱和Na2SO3溶液   c.饱和NaHSO3溶液  d.饱和NaHCO3溶液
已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是控制滴加硫酸的速度,溶液变澄清(或浑浊消失).反应后期可用酒精灯适当加热仪器A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有ad.
a.烧杯     b.蒸发皿     c.试管     d.锥形瓶
(3)反应终止后,仪器C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有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.
已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解:S2O 32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.

分析 (1)根据仪器特征和在该实验的用途,可知仪器A是圆底烧瓶;根据检查装置装置气密性检验的原理:通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系,依据改变体系内压强时产生的现象(如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等)来判断装置气密性的好坏;液柱高度保持不变,说明气密性良好;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用;
(2)观察SO2的生成速率,则二氧化硫通过溶液不能与SO2反应,有气泡逸出,Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,蒸发皿、试管可直接加热;
(3)检测产品中是否存在Na2SO4,先加盐酸排除干扰,再利用氯化钡检验硫酸根离子,所以操作为加入盐酸,Na2S2O3反应生成S沉淀,静置后取上层清液,滴加BaCl2溶液,检验溶液中是否含有硫酸根离子.

解答 解:(1)根据仪器特征,可知仪器A是圆底烧瓶,用于盛放亚硫酸钠固体和承接浓硫酸,作为两者的反应容器制取二氧化硫;仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若液柱高度保持不变,则气密性良好;装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用,可选用NaOH溶液,
故答案为:圆底烧瓶;液柱高度保持不变;NaOH;
(2)观察SO2的生成速率,是通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断,a溶解二氧化硫且水和二氧化硫反应生成亚硫酸,b中二氧化硫和亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,d中碳酸氢钠与二氧化硫反应生成二氧化碳,只有c中饱和NaHSO3溶液不溶解二氧化硫,适合通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断二氧化硫的生成快慢;Ⅲ中发生S(g)+Na2SO3(aq)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2S2O3(aq),反应达到终点是S完全溶解,可观察到溶液变澄清(或浑浊消失);烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网,
故答案为:c;控制滴加硫酸的速度,溶液变澄清(或浑浊消失);ad;
(3)检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为: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.

点评 本题考查实验方案的分析与评价,涉及气密性检验、离子检验、对操作的分析评价等,侧重实验分析能力及知识综合应用能力的考查,(2)为易错点,题目难度中等.

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