Question

（16分）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H2SO4。

（3）等Na2S和Na2CO3完全消耗后，结束反应。过滤C中混合物，滤液 （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，

，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的溶液度随温度升高显著增大，所得产品通过 方法提纯。

（4）利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3。方法为：

①用稀盐酸浸取炉渣，过滤。

②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3。

a．除去Al3+的离子方程式是 。

b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO。

提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、碘水

所选试剂为 。

 

Answer 1

（每空2分）

II （1）分液漏斗 B （3）蒸发

III （1）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，向沉淀中加入足量稀HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，

（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

（4）a：Al3+＋4OH—＝AlO2—＋2H2O；（2分）

b：稀硫酸、KMnO4溶液；（2分，各1分）

【解析】

试题分析：II（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反应，与稀H2SO4和饱和NaHSO3溶液不反应，故答案为： B。

（3）将Na2S2O3结晶析出的操作应为：蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥。

Ⅲ．【探究与反思】

（1）根据：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；Na2SO3易被氧化；BaSO3难溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4难溶于水，难溶于稀HCl，以及硝酸具有强氧化性、加入硫酸会引入硫酸根离子可知，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，向沉淀中加入足量稀盐酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性气味的气体产生，则可以确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。

（2）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。

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

（4）a．氧化铝是两性氧化物，能和强酸以及强碱反应，除去铝离子的反应是利用过量氢氧化钠溶液和铝离子反应生成四羟基合铝，离子方程式为： Al3++4OH-=2H2O+AlO2-。

b．酸性高锰酸钾溶液能氧化亚铁离子，使得高锰酸钾溶液褪色，故答案为：稀硫酸、KMnO4溶液。

考点：本题考查实验基本仪器和基本操作、探究实验方案的设计与分析、离子方程式的书写。