Question

14．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產品．某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）．
Ⅰ．[查閱資料]
（1）Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成．
（2）向Na₂CO₃和Na₂S混合溶液中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，所得產品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄
（3）Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl．
Ⅱ．[制備產品]
實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）：

實驗步驟：
（1）檢查裝置氣密性，按圖示加入試劑．
儀器a的名稱是分液漏斗；E中的試劑是B（選填下列字母編號）
A．稀H₂SO₄
B．NaOH溶液
C．飽和NaHSO₃溶液
（2）先向C中燒瓶加入Na₂S和Na₂CO₃混合溶液，再向A中燒瓶滴加濃H₂SO₄
（3）待Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結束反應．過濾C中混合物，濾液經蒸發（填寫操作名稱）、結晶、過濾、洗滌、干燥，得到產品．
Ⅲ．[探究與反思]
（1）為驗證產品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整．
（所需試劑從稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀HCl、蒸餾水中選擇）
取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可確定產品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
（2）為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，在不改變原有裝置的基礎上對實驗步驟（2）進行了改進，改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．
（3）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產品通過重結晶方法提純．

Answer 1

分析 Ⅱ．（1）儀器a的名稱是分液漏斗；E裝置目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應；
（3）根據將Na₂S₂O₃結晶析出的操作分析；
Ⅲ．【探究與反思】
（1）根據：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl；硝酸、硫酸、鹽酸等性質比較可知；
（2）根據亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉分析；
（3）根據重結晶的適用范圍分析．

解答 解：Ⅱ．（1）儀器a的名稱是分液漏斗；E中的試劑是NaOH溶液，目的是吸收剩余的二氧化硫，因為二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應，
故答案為：分液漏斗；B；
（3）將Na₂S₂O₃結晶析出的操作應為：蒸發、結晶、過濾、洗滌、干燥，故答案為：蒸發；
Ⅲ．【探究與反思】
（1）根據：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產生，則可以確定產品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案為：過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸；
（2）因為亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，
故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；
（3）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶解度隨溫度升高顯著增大，所得產品通過重結晶方法提純，故答案為：重結晶．

點評 本題以某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O）為載體，考查了物質的分離提純、檢驗、設計優化等，綜合性較強，難度中等．