Question

15．Na₂S₂O₃•5H₂O是常用的脱氧剂、定影剂和还原剂．它是无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，Na₂S₂O₃•5H₂O在40～45℃熔化，48℃分解．图1是有关物质的溶解度曲线．

已知：Na₂SO₃+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂O₃，制备Na₂S₂O₃•5H₂O的实验流程如图2：
（1）趁热过滤的原因是防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出．趁热过滤后滤渣的主要成分是S（写化学式）．
（2）结晶的方法是冷却（或降温）结晶．
（3）洗涤抽滤后得到的晶体，可采用的洗涤液是A．
A．无水乙醇  B．饱和NaCl溶液  C．水
（4）工业上制得的Na₂S₂O₃•5H₂O产品中可能此空删去含有少量的Na₂SO₃和Na₂SO₄杂质．为测定产品成分，准确称取1.508 0g 样品，加入蒸馏水完全溶解后配成溶液．将配成的溶液平均分成两份．向一份溶液中加入适量甲醛溶液预处理（防止Na₂SO₃与I₂反应），然后向其中加入0.050 0mol/L I₂溶液，发生反应：2S₂O${\;}_{3}^{2-}$+I₂═S₄O${\;}_{6}^{2-}$+2I^-，当反应恰好完全时，共消耗I₂溶液25.00  mL．向另一份溶液中加入足量的稀硫酸溶液，微热至充分反应，使生成的SO₂全部逸出，测得SO₂在标准状况下体积为67.2mL．
已知：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O
Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O
（摩尔质量：Na₂S₂O₃•5H₂O：248g/mol　Na₂SO₃：126g/mol　Na₂SO₄：142g/mol）
①1.508 0g 样品中含有Na₂S₂O₃•5H₂O质量是1.24g．
②通过计算确定样品的成分及各成分的物质的量之比（写出计算过程）．

Answer 1

分析 （1）在生成Na₂S₂O₃的反应中，只有硫难溶于水，所以过滤应该是除去过量的硫，趁热过滤防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；
（2）由溶解度曲线可知，Na₂S₂O₃溶解度受温度影响较大，应采取冷却（或降温）结晶；
（3）由题目信息，可知Na₂S₂O₃无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，应选择乙醇进行洗涤；
（4）根据消耗I₂计算每份样品中n（Na₂S₂O₃），进而计算Na₂S₂O₃反应生成二氧化硫，判断每份样品中是否含有亚硫酸钠，若有，根据二氧化硫计算亚硫酸钠的物质的量，再根据每份样品中Na₂S₂O₃•5H₂O、亚硫酸钠的总质量判断是否含有硫酸钠．

解答 解：（1）在生成Na₂S₂O₃的反应中，只有硫难溶于水，所以过滤应该是除去过量的硫，得到的滤渣为硫，化学式为S，趁热过滤，防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出，
故答案为：防止温度降低而使Na₂S₂O₃•5H₂O析出；S；
（2）由溶解度曲线可知，Na₂S₂O₃溶解度受温度影响较大，直接蒸发结晶易使Na₂S₂O₃•5H₂O熔化、分解，应采取冷却（或降温）结晶，
故答案为：冷却（或降温）结晶；
（3）由题目信息，可知Na₂S₂O₃无色易溶于水的晶体，不溶于乙醇，应选择无水乙醇进行洗涤，故选：A；
（4）①n（Na₂S₂O₃•5H₂O）=2n（I₂）=2×0.0250 L×0.0500mol/L=0.0025mol，
m（Na₂S₂O₃•5H₂O）=0.0025mol×248g/mol=0.62g，
所以1.5080g 样品中含有Na₂S₂O₃•5H₂O质量是0.62g×2=1.24g，
故答案为：1.24g；
②n（SO₂）=0.0672L÷22.4L/mol=0.003 mol，
Na₂S₂O₃•5H₂O反应生成二氧化硫为0.003mol，故应含有Na₂SO₃，其物质的量为0.003mol-0.0025mol=0.0005mol，
每份样品中Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃的总质量为0.62g+0.0005mol×126g/mol=0.683g＜0.7540g，故应含有Na₂SO₄，则每份样品中Na₂SO₄的质量为0.7540g-0.683g=0.071g，n（Na₂SO₄）=0.0005mol，样品成分是：Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，n（Na₂S₂O₃•5H₂O）：n（Na₂SO₃）：n（Na₂SO₄）
=0.0025mol：0.0005mol：0.0005mol=5：1：1，
答：样品成分为Na₂S₂O₃•5H₂O、Na₂SO₃、Na₂SO₄，三者物质的量之比为5：1：1．

点评 本题是对实验制备方案综合考查，涉及物质的分离提纯、物质组成含量的测定，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，难度中等．