题目内容

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)俗名“大苏打”,又称为“海波”。它易溶于水,难溶于乙醇,加热、遇酸均易分解。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠,其反应装置及所需试剂如下图:

实验具体操作步骤为:

①开启分液漏斗,使硫酸慢慢滴下,适当调节分液的滴速,使反应产生的SO2气体较均匀地通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中,同时开启电动搅拌器搅动,水浴加热,微沸。

②直至析出的浑浊不再消失,并控制溶液的pH接近7时,停止通入SO2气体。

……

(1)写出仪器A的名称_______。

(2)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中不能让溶液pH <7,请用离子方程式解释原因_________。

(3)写出三颈烧瓶B中制取Na2S2O3,反应的总化学反应方程式________。

(4)从上述生成物混合液中获得较高产率Na2S2O3·5H2O的步骤为

为减少产品的损失,操作①为趁热过滤,“趁热”的原因是______;操作②是______;操作①是抽滤、洗涤、干燥。

(5)测定产品纯度

取6.00g产品,配制成100mL溶液。取10.00mL溶液,以淀粉溶液为指示剂,用浓度为0.500mol/LI2的标准溶液进行滴定,反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。相关数据记录如下表所示。

编号

1

2

3

溶液的体积/mL

10.00

10.00

10.00

消耗I2标准溶液的体积/mL

19.98

22.50

20.02

滴定时,达到滴定终点的现象是___________。产品的纯度为____________。

(6)Na2S2O3常用作脱氧剂,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,该反应的离子方程式为_________。

【答案】 蒸馏烧瓶 S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2+3Na2S2O3 为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低 蒸发浓缩,冷却结晶 溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色 82.67% S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

【解析】(1)仪器A的名称蒸馏烧瓶。(2)根据题给信息,硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)在酸性溶液中不能稳定存在,发生反应的离子方程式为S2O32-+ 2H+ == S↓+ SO2↑+H2O,所以实验中不能让溶液pH <7。(3)根据题给信息,三颈瓶中加入了Na2S、Na2CO3溶液,通入了SO2来制备Na2S2O3,Na2S 中硫元素由-2价失电子生成Na2S2O3,SO2中S元素由+4价得电子生成Na2S2O3,根据化合价升降相等、原子守恒配平,总反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3 =CO2+3Na2S2O3。(4)升高温度溶解度增大,因此为减少产品的损失,操作①为趁热过滤的原因是为了防止晶体在漏斗中大量析出导致产率降低;操作②是得到晶体,因此实验操作是蒸发浓缩,冷却结晶;(5)碘遇淀粉显蓝色,则达到滴定终点的现象是溶液由无色变蓝色,且半分钟不褪色。根据表中数据可知第二次实验误差太大,舍去,消耗标准液体积平均值是20.00mL,消耗碘的物质的量=0.0500mol/L×0.02L=0.001mol,所以硫代硫酸钠的物质的量是0.002mol,质量=0.002mol×248g/mol=0.486g,则产品的纯度为。(6)根据题目信息可知,Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4,氯气被还原为HCl,反应的离子方程式为S2O32-+ 4Cl2 + 5H2O=2SO42-+ 8Cl-+ 10H+ 。

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