题目内容

19．硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗名大苏打，可用做分析试剂．它易溶于水，难溶于酒精，受热、遇酸易分解．工业上可用硫化碱法制备，反应原理：

2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2，实验室模拟该工业过程的装置如图所示，回答下列问题：
开启分液漏斗a，使硫酸慢慢滴下，适当调节螺旋夹，使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中，同时开启电磁搅拌器搅动．
（1）b装置的名称是蒸馏烧瓶，b中反应的离子方程式为SO32-+2H+=SO2↑+H2O．
（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变为澄清，此浑浊物是S．
（3）控制b中的溶液的pH接近7，停止通入SO2．若未控制好pH＜7，会影响产率，原因是（用离子方程式表示）S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑．
（4）停止通入SO2后，将c中的溶液抽入d中，d中的试剂为NaOH溶液．
（5）将d所得液溶转移到蒸发皿中，水浴加热浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤，洗涤晶体所用的试剂为（填化学式）C2H5OH．
（6）为检验制得的产品的纯度，该实验小组称取5.0克的产品配制成250mL硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：．在锥形瓶中加入25mL 0.01mol/L KIO3溶液，并加入过量的KI酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，当达到滴定终点时，消耗Na2S2O3溶液20.00mL，则该产品的纯度是59.3%．（用百分数表示，保留1位小数）

分析 第一个装置为二氧化硫的制取装置，制取二氧化硫的原料为：亚硫酸钠和70%的浓硫酸；反应的离子方程式为：SO32-+2H+=SO2↑+H2O，c装置为Na2S2O3的生成装置：2Na2S+Na2CO3+4SO2═3Na2S2O3+CO2，d装置为尾气吸收装置，吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体；反应开始时发生的反应为：Na2S+4SO2+H2O=2H2S+Na2SO3，SO2+2H2S=3S↓+2H2O．
（1）装置中的仪器b是蒸馏烧瓶；b中反应是制备二氧化硫气体的反应，装置b为二氧化硫的制取，制取二氧化硫的原料为：亚硫酸钠和70%的浓硫酸；c装置为Na2S2O3的生成装置；（2）反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清，由于SO2具有氧化性，能与硫化钠发生氧化还原反应生成单质S，从而使溶液变混浊，因此反应开始后，产生的浑浊物是S；
（3）硫代硫酸钠在酸性溶液中会发生氧化还原反应生成S、SO2和水；
（4）由于硫代硫酸钠易溶于水，难溶于酒精，受热、遇酸易分解，所以d中的溶液应该显碱性；
（5）由于硫代硫酸钠易溶于水，难溶于酒精，所以洗涤晶体所用的试剂为酒精；
（6）根据反应式5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-建立关系式：KIO3～6Na2S2O3，根据碘酸根离子的物质的量求出Na2S2O3的物质的量浓度，求出250mL溶液中Na2S2O3晶体的质量，与总质量5g相比得纯度．

解答 解：（1）装置中b仪器是带支管的烧瓶为蒸馏烧瓶，仪器b的名称是蒸馏烧瓶，第一个装置为二氧化硫的制取装置，制取二氧化硫的原料为：亚硫酸钠和70%的浓硫酸，反应的离子方程式为：SO32-+2H+=SO2↑+H2O，
故答案为：蒸馏烧瓶；SO32-+2H+=SO2↑+H2O；
（2）反应开始时发生的反应为：Na2S+SO2+H2O=H2S+Na2SO3，SO2+2H2S=3S↓+2H2O，故该浑浊物是S，
故答案为：S；
（3）由于硫代硫酸钠在酸性溶液中会发生氧化还原反应生成S、SO2和水，离子方程式为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑，所以若未控制好，pH＜7时会影响产率；
故答案为：S2O32-+2H+=S↓+H2O+SO2↑；
（4）由于硫代硫酸钠易溶于水，难溶于酒精，受热、遇酸易分解，停止通入SO2后，将c中的溶液抽入d中，d中的试剂应该显碱性，为氢氧化钠溶液；
故答案为：NaOH溶液；
（5）由于硫代硫酸钠易溶于水，难溶于酒精，所以洗涤晶体所用的试剂为酒精，化学式为C2H5OH；
故答案为：C2H5OH；
（6）在锥形瓶中加入25mL 0.0lmol•L-1KIO3溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：5I-+IO3-+6H+═3I2+3H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，
则可得关系式：IO3-～6S2O32-，
            1mol         6mol
   0.025L×0.0lmol•L-1   n（S2O32-）
则n（S2O32-）=0.0015mol，则原溶液中Na2S2O3的物质的量是0.0015mol×250/20=0.01875mol，质量是0.01875mol×158g/mol=2.9625g，因此该产品的纯度是$\frac{2.9625g}{5.0g}$×100%=59.3%，
故答案为：59.3%．

点评 本题考查了物质制备实验方案的设计和制备过程分析应用，明确实验操作与设计及相关物质的性质是解答本题的关键，题目难度中等，试题充分考查了学生的分析、理解能力及灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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9．下列现象与胶体知识无关的是（　　）
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14．甲、乙、丙、丁、戊分别是Na2SO4、Ba（NO3）2、HNO3、BaCl2、NaOH五种溶液中的一种，现利用X（一种钠盐）溶液鉴别它们，已知气体B的密度在同温同压下是氢气密度的22倍．试根据图中的转化关系回答问题：

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11．据英国《金融时报》网站最近报道，英国科学家研制出一种超容量的锂电池．其简易电池工作原理如图所示．X、Y是用石墨烯制成的渗透性极好的“蓬松”电极，其中石墨烯X极附着锂．该电池的工作原理是Li（s）+O2（g）$?_{充电}^{放电}$LiO2（s）．下列说法不正确的是（　　）
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2．（1）“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中．所谓“纳米材料”是指研究、开发出的微粒粒度从几纳米至几十纳米的材料，如将纳米材料分散到分散剂中，所得混合物可能具有的性质是B．
A．能全部透过半透膜
B．有丁达尔效应
C．所得液体呈胶状
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（2）把淀粉溶液溶于沸水中，制成淀粉胶体，回答下列问题．
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