Question

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混合溶液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得产品常含有少量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)检查装置气密性，按图示加入试剂。

仪器a的名称是________；E中的试剂是________(选填下列字母编号)。

A．稀H₂SO₄

B．NaOH溶液

C．饱和NaHSO₃溶液

(2)先向C中烧瓶加入Na₂S和Na₂CO₃混合溶液，再向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄。

(3)待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液经__________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。

Ⅲ.[探究与反思]

(1)为验证产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，该小组设计了以下实验方案，请将方案补充完整。

(所需试剂从稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀HCl、蒸馏水中选择)

取适量产品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，________________，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可确定产品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄。

(2)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

________________________________________________________________________。

(3)Na₂S₂O₃·5H₂O的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过________________方法提纯。

Answer 1

答案　Ⅱ.(1)分液漏斗　B　(3)蒸发

Ⅲ.(1)过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，向沉淀中加入足量稀HCl

(2)先向A中烧瓶滴加浓H₂SO₄，产生的气体将装置中空气排尽后，再向C中烧瓶加入Na₂S和Na₂CO₃混合溶液

(3)重结晶

解析　Ⅱ.(1)仪器a有活塞，故a为分液漏斗；在A装置中产生污染环境的气体SO₂，故E装置用于处理未反应的SO₂，在给定的三种溶液中，只有NaOH溶液能吸收SO₂。(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。

Ⅲ.(1)根据Ⅰ中(3)可知BaSO₃可溶于HCl，而BaSO₄难溶于HCl，则在配制的稀溶液中加入BaCl₂溶液后，将生成的沉淀过滤、洗涤后，向沉淀中加入HCl，沉淀未完全溶解，说明溶液中含有SO，沉淀溶解的部分生成了刺激性气味的气体为SO₂，则沉淀中含有BaSO₃，故原溶液中含有SO。(2)由Ⅰ(3)可知Na₂SO₃易被氧化，故装置中的氧气能将Na₂SO₃氧化，为了减少Na₂SO₄的生成量，应先将装置中的空气排尽，可先用A装置中生成的SO₂将装置中的空气排尽。(3)因为硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大，故可采用重结晶法将其提纯。