题目内容

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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