Question

13．硫代硫酸钠是一种重要的化工产品．某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）．
I．[查阅资料]
（1）Na₂S₂O₃•5H₂O是无色透明晶体，易溶于水．其稀溶液与BaCl₂溶液混合无沉淀生成．
（2）向Na₂CO₃和Na₂S混合液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得产品中常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（3）Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃难溶于水，可溶于稀HCl．
Ⅱ．[制备产品]
实验装置如图所示（省略夹持装置）

【实验步骤】
①如图示加入试剂．
②先向C中烧瓶加入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄．C中发生反应：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂→3Na₂S₂O₃+CO₂
③待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应．C中溶液经一系列的操作可得到Na₂S₂O₃•5H₂O的粗产品．
（1）仪器a的名称是分液漏斗； E中的试剂可以选用bd（选填序号）．
a．稀H₂SO₄      b．NaOH溶液      c．饱和NaHSO₃溶液       d．Na₂CO₃溶液
（2）为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案：
取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，取沉淀，加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生（填实验现象），则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（3）为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，在不改变原有装置的基础上对实验步骤②进行了改进，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液．
Ⅱ．已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉溶液为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3 mol/L的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全．
（4）根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是$\frac{1270}{w}$mg/kg．（以含w的代数式表示）

Answer 1

分析 （1）仪器a的名称是分液漏斗；E装置目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液反应，与稀H₂SO₄和饱和NaHSO₃溶液不反应；
（2）根据亚硫酸钡溶解于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸来分析；
（3）根据亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠分析；
（4）根据KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O反应方程式计算．

解答 解：（1）仪器a的名称是分液漏斗；E中的试剂是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液反应，与稀H₂SO₄和饱和NaHSO₃溶液不反应，故选bd，
故答案为：分液漏斗；bd；
（2）因为BaSO₃难溶于水，可溶于稀盐酸并且有刺激性气味的气体产生，硫酸钡不溶解于稀盐酸，所以当沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，说明固体中既有硫酸钡又有亚硫酸钡，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案为：若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生；
（3）因为亚硫酸钠易被氧化生成硫酸钠，所以为减少装置C中生成Na₂SO₄的量，改进后的操作是先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液，
故答案为：先向A中烧瓶滴加浓硫酸，产生的气体将装置中的空气排尽后，再向C中烧瓶加入硫化钠和碳酸钠的混合溶液；
（4）b中生成的碘在c中反应I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-，所以
    I₂ ～～～～～～2S₂O₃^2-，
  1mol             2mol
 1.0×10^-5mol   2.0×10^-3mol•L^-1×0.010L=2.0×10^-5mol，
根据KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O可知，KIO₃的物质的量为$\frac{1}{3}$×10^-5mol，所以精制盐的碘含量是$\frac{\frac{1}{3}×127×1{0}^{-5}×1{0}^{3}}{w×1{0}^{3}}$mg/kg=$\frac{1270}{w}$mg/kg，
故答案为：$\frac{1270}{w}$．

点评 题以某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体（Na₂S₂O₃•5H₂O）为载体，考查了物质的分离提纯、检验、设计优化等，综合性较强．