Question

9．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是一種重要的化工產品，它受熱，遇酸易分解，向Na₂CO₃和Na₂S混合物中通入SO₂可制得Na₂S₂O₃，某興趣小組用如圖1實驗裝置制備硫代硫酸鈉晶體（Na₂S₂O₃•5H₂O），回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是分液漏斗；b中的試劑是Na₂SO₃；c中的試劑是Na₂CO₃和Na₂S混合物
（2）反應開始后，c中先有渾濁產生，后又變澄清．此渾濁物是S．
（3）d中的試劑為NaOH溶液．
（4）為了保證硫代硫酸鈉的產量，實驗中通入的SO₂不能過量，原因是若二氧化硫過量會使溶液呈酸性，使硫代硫酸鈉發生分解．
（5）為測定產品純度進行了如下實驗：準確稱取Wg產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000mol•L^-1碘的標準溶液滴定，反應原理為2S₂O₃^2-+I₂=S₂O₃^2-+2I^-
①滴定至終點時，溶液顏色的變化是：溶液由無色變為藍色
②滴定起始和終點的液面如圖2所示，則消耗碘的標準溶液體積為18.10ml，產品的純度為（設Na₂S₂O₃•5H₂O相對分子質量為M）$\frac{3.62×1{0}^{-3}M}{W}$×100%．

Answer 1

分析 （1）儀器a的名稱是分液漏斗；b中生成二氧化硫，利用硫酸與亞硫酸鈉反應制備二氧化硫，c中得到硫代硫酸鈉，由題目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，發生總反應為：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂；
（2）二氧化硫與硫化鈉在溶液中反應得到S，硫與亞硫酸鈉反應得到Na₂S₂O₃；
（3）d裝置目的是吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣，可以用氫氧化鈉溶液吸收；
（4）由題目信息可知，硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）遇酸易分解，而二氧化硫過量會使溶液呈酸性；
（5）①Na₂S₂O₃反應完畢，加入最后一滴碘的標準液遇淀粉變藍色；
②起始、終點時標準液讀數之差消耗標準液的體積；根據方程式計算Na₂S₂O₃的物質的量，再根據m=nM計算其質量，進而計算產品的純度．

解答 解：（1）儀器a的名稱是分液漏斗；b中生成二氧化硫，利用硫酸與亞硫酸鈉反應制備二氧化硫，b中盛放試劑為Na₂SO₃；c中得到硫代硫酸鈉，由題目信息可知，c中盛放Na₂CO₃和Na₂S混合物，發生總反應為：Na₂CO₃+2Na₂S+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂，
故答案為：分液漏斗；Na₂SO₃；Na₂CO₃和Na₂S混合物；
（2）二氧化硫與硫化鈉在溶液中反應得到S，硫與亞硫酸鈉反應得到Na₂S₂O₃，c中先有渾濁產生，后又變澄清，此渾濁物為S，
故答案為：S；
（3）d裝置目的是吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣，可以用氫氧化鈉溶液吸收，
故答案為：NaOH溶液；
（4）由題目信息可知，硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）遇酸易分解，若二氧化硫過量會使溶液呈酸性，故實驗中通入的SO₂不能過量，防止硫代硫酸鈉分解，
故答案為：若二氧化硫過量會使溶液呈酸性，使硫代硫酸鈉發生分解；
（5）①Na₂S₂O₃反應完畢，加入最后一滴碘的標準液遇淀粉變藍色，滴定至終點時，溶液顏色的變化是：溶液由無色變為藍色，
故答案為：溶液由無色變為藍色；
②由圖可知，開始液面讀數為0.00mL，滴定終點液面讀數為18.10mL，則消耗標準液的體積為18.10mL，由2S₂O₃^2-+I₂=S₂O₃^2-+2I^-可知n（Na₂S₂O₃）=2n（I₂）=2×18.10×10^-3L×0.1mol/L=）=3.62×10^-3mol，故樣品的純度為$\frac{3.62×1{0}^{-3}mol×Mg/mol}{Wg}$×100%=$\frac{3.62×1{0}^{-3}M}{W}$×100%，
故答案為：$\frac{3.62×1{0}^{-3}M}{W}$×100%．

點評 本題考查實驗制備方案、物質含量的測定，明確原理是解題關鍵，注意對題目信息的提取應用，是對學生綜合能力的考查，難度中等．