Question

16．Na₂S₂O₃在化学定量分析中常用作基准物质，遇酸易分解；实验室制备原理为2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S₂O₃+CO₂．实验装置如下：

（1）A中发生反应的化学方程式是：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）E中所盛试剂作用是吸收尾气防止污染环境；若要停止A中的化学反应，还可以采取的操作是将铜片抽离液面或停止加热．
（3）B和D装置作用：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸进入A、C中．
（4）甲同学在加热A后，发现液面下的铜丝变黑．该同学对黑色生成物提出如下假设：
①可能是CuO；②可能是Cu₂O；③可能是CuS
乙同学认为假设②?一定不成立，依据是Cu₂O呈砖红色．
该同学设计实验进一步验证黑色物质的组成：

基于上述假设分析，黑色物质的组成为（填化学式）CuS．
（5）C中通入SO₂不能过量原因是硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定易分解．
（6）实验室用硫代硫酸钠溶液吸收残余氯气生成SO₄^2-，其反应的离子方程式是：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

Answer 1

分析 （1）Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水；
（2）（3）A装置制备二氧化硫，C装置中合成Na₂S₂O₃，会导致装置内气压减小，B装置为安全瓶作用，二氧化硫有毒，会污染空气，E装置中可以盛放氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，D装置为安全瓶，防止溶液倒吸；
（4）Cu₂O呈砖红色，不可能为Cu₂O；黑色固体不溶液硫酸，应是CuS；
（5）由题目信息可知，Na₂S₂O₃遇酸易分解；
（6）用硫代硫酸钠溶液吸收残余氯气生成SO₄^2-，氯气被还原为氯离子，配平书写离子方程式．

解答 解：A装置制备二氧化硫，C装置中合成Na₂S₂O₃，会导致装置内气压减小，B装置为安全瓶作用，二氧化硫有毒，会污染空气，E装置中可以盛放氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫，D装置为安全瓶，防止溶液倒吸．
（1）Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫与水，反应方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）E中所盛试剂作用是：吸收尾气防止污染环境，
若要停止A中的化学反应，还可以采取的操作是：将铜片抽离液面或停止加热，
故答案为：吸收尾气防止污染环境；将铜片抽离液面或停止加热；
（3）B和D装置作用：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸进入A、C中，
故答案为：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸进入A、C中；
（4）乙同学认为假设②?一定不成立，依据是：Cu₂O呈砖红色，设计实验进一步验证黑色物质，黑色固体不溶液硫酸，CuO能与硫酸反应，CuS不溶于硫酸，故黑色物质为CuS，
故答案为：Cu₂O呈砖红色；CuS；
（5）二氧化硫过量，会得到亚硫酸，Na₂S₂O₃遇酸易分解，故二氧化硫不能过量，
故答案为：硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定易分解；
（6）用硫代硫酸钠溶液吸收残余氯气生成SO₄^2-，氯气被还原为氯离子，反应离子方程式为：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案为：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

点评 本题考查物质制备实验，涉及对装置的分析评价、探究实验、题目信息应用、离子方程式书写等，注意对物质性质掌握，是对学生综合能力考查，培养学生的实验能力、分析能力与知识迁移运用能力，难度中等．