Question

13．硫化碱法是工业上制备Na₂S₂O₃的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂（该反应△H＞0）某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃•5H₂O流程如下．

（1）吸硫装置如图所示．

①装置B的作用是检验装置A中SO₂的吸收效率，B中试剂是品红、溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的实验现象是B中溶液颜色很快褪色；
②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，除了及时搅拌反应物外，还可采取的合理措施是控制SO₂的流速、适当升高温度．（写出两条）
（2）假设本实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，设计实验方案进行检验．（室温时CaCO₃饱和溶液的pH=10.2）
限选试剂及仪器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca（NO₃）₂溶液、酚酞溶液、蒸馏水、pH计、烧杯、试管、滴管

序号	实验操作	预期现象	结论
①	取少量样品于试管中，加入适量蒸馏水，充分振荡溶解，滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振荡．	有白色沉淀生成	样品含NaCl
②	另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH	有白色沉淀生成，上层清液pH大于10.2	样品含NaOH

（3）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，测定其浓度的过程如下：准确称取a g KIO₃（化学式量：214）固体配成溶液，加入过量KI固体和H₂SO₄溶液，滴加指示剂，用Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为V mL．则c（Na₂S₂O₃）=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1．（只列出算式，不作运算）
已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O        2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-．

Answer 1

分析 （1）①根据二氧化硫具有还原性、漂白性分析；
②减缓二氧化硫的流速，适当升高温度，均能使二氧化硫充分反应；
（2）①根据检验氯离子的方法分析；
②NaOH的碱性强，可以通过测定pH来确定是否有NaOH；
（3）根据KIO₃的量求出I₂，再根据S₂O₃^2-与I₂的关系求出Na₂S₂O₃的物质的量及浓度．

解答 解：（1）①二氧化硫具有还原性、漂白性，所以可以用品红、溴水或KMnO₄溶液，来检验二氧化硫是否被完全吸收，若SO₂吸收效率低，则二氧化硫有剩余，B中的溶液会褪色，故答案为：品红、溴水或KMnO₄溶液；溶液颜色很快褪色；
②为了使SO₂尽可能吸收完全，在不改变A中溶液浓度、体积的条件下，可以减缓二氧化硫的流速，使二氧化硫与溶液充分接触反应，适当升高温度，也能使二氧化硫充分反应，故答案为：控制SO₂的流速；适当升高温度；
（2）实验所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，若检验NaCl存在，需先加稀硝酸排除干扰，再加硝酸银溶液，若有白色沉淀生成，说明有NaCl；已知室温时CaCO₃饱和溶液的pH=10.2，若要检验氢氧化钠存在，需加入过量CaCl₂溶液，把Na₂CO₃转化为CaCO₃，再测量溶液的pH，若pH大于10.2，说明含有NaOH，
故答案为：

序号	实验操作	预期现象	结论
①		有白色沉淀生成
②	另取少量样品于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌溶解，加入过量CaCl2溶液，搅拌，静置，用pH计测定上层清液pH．

；
（3）KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI；
n（KIO₃）=$\frac{a}{214}$mol，设参加反应的Na₂S₂O₃为xmol；
  KIO₃～～～～3I₂～～～～6Na₂S₂O₃
   1                       6
  $\frac{a}{214}$mol                xmol
所以 x=$\frac{6a}{214}$mol，则c（Na₂S₂O₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{6a}{214}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1，
故答案为：$\frac{6000a}{214V}$．

点评 本题以硫的化合物的性质为载体，考查氧化还原滴定的应用、实验基本操作、化学计算等，难度中等，是对知识的综合运用与分析解决问题能力的考查，注意利用关系式进行计算．