Question

8．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）．已知：
①Na₂S₂O₃•5H₂O是無色晶體，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．
③Na₂S₂O₃在20℃和70℃時的溶解度分別為60.0g和212g
Ⅰ【制備產品】
實驗裝置如圖所示（省略夾持裝置）：
（1）儀器D的名稱是長頸漏斗；G中的試劑是NaOH溶液．
（2）裝置C的作用之一是觀察SO₂的生成速率，其中的液體最好選擇b．
a．蒸餾水   b．飽和NaHSO₃溶液   c．飽和NaHCO₃溶液
Ⅱ【純度檢驗】
取所得產品5.0g，配成250mL溶液．
（3）填寫表中的空白

實驗方案	現象	結論
①取少量溶液于小試管中，滴加足量BaCl2溶液	有白色沉淀生成	產品中一定含有雜質
②將①所得混合液過濾，向洗滌后的沉淀滴加過量稀鹽酸，加熱，并用濕潤的品紅試紙置于管口	仍有白色沉淀	產品中含Na2SO4
	品紅試紙不褪色	產品中不含Na2SO3

產品中形成Na₂SO₄的可能原因是由Na₂SO₃或Na₂S₂O₃被氧氣氧化而成．
（4）取25.00mL溶液于錐形瓶中，滴加幾滴淀粉作指示劑，用0.050mol/L的標準碘水溶液滴定，重復三次，平均消耗標準碘水20.00mL．滴定終點的現象是溶液由無色變成藍色且30s不改變，產品中的Na₂S₂O₃•5H₂O的純度為99.2%．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆）
（5）粗Na₂S₂O₃•5H₂O可通過重結晶方法提純．

Answer 1

分析 （1）根據儀器構造可知為長頸漏斗；實驗中由二氧化硫參與，污染空氣，G用來除去多余的二氧化硫；
（2）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，為防止二氧化硫溶解，應該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣；
（3）①取少量溶液于小試管中，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明產品中可能含有Na₂SO₃、和被氧化的Na₂SO₄等雜質，將①所得混合液過濾，向洗滌后的沉淀滴加過量稀鹽酸，加熱，并用濕潤的品紅試紙置于管口，排除掉Na₂SO₃的干擾，仍有白色沉淀，說明產品中含Na₂SO₄，品紅試紙不褪色說明產品中不含Na₂SO₃；
（4）以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I₂的標準溶液進行滴定，終點現象為溶液變藍色且半分鐘內不褪色；依據反應的定量關系 2S₂O₃^2-+I₂→S₄O₆^2-+2I^-．計算碘單質消耗的硫代硫酸鈉，計算得到樣品中的質量分數；
（5）Na₂S₂O₃在20℃和70℃時的溶解度分別為60.0g和212g，溶解度受溫度影響較大，可用重結晶的方式提純．

解答 解：（1）儀器D為長頸漏斗；G的作用是吸收二氧化硫，防止污染空氣，選NaOH溶液；
故答案為：長頸漏斗；NaOH溶液；
（2）二氧化硫能溶于水生成亞硫酸，二氧化硫和亞硫酸鈉、碳酸氫鈉反應，為防止二氧化硫溶解，應該用亞硫酸氫鈉溶液洗氣；
故答案為：b；
（3）①取少量溶液于小試管中，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，說明產品中可能含有Na₂SO₃、和被氧化的Na₂SO₄等雜質，將①所得混合液過濾，向洗滌后的沉淀滴加過量稀鹽酸，加熱，并用濕潤的品紅試紙置于管口，排除掉Na₂SO₃的干擾，仍有白色沉淀，說明產品中含Na₂SO₄，品紅試紙不褪色說明產品中不含Na₂SO₃；
故答案為：仍有白色沉淀；產品中不含Na₂SO₃；由Na₂SO₃或Na₂S₂O₃被氧氣氧化而成；
（4）以淀粉溶液為指示劑，用濃度為0.050mol/L I₂的標準溶液進行滴定，終點現象為溶液變藍色且半分鐘內不褪色；
根據反應的方程式可知，I₂～2Na₂S₂O₃，樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的物質的量是：0.050mol/L×0.0200L×2×10=0.02mol，所以Na₂S₂O₃•5H₂O在產品中的質量分數為$\frac{0.02mol×248g/mol}{5g}×100%$=99.2%；
故答案為：溶液由無色變成藍色且30 s不改變；99.2%；  
（5）Na₂S₂O₃在20℃和70℃時的溶解度分別為60.0g和212g，溶解度受溫度影響較大，可用重結晶的方式提純；
故答案為：重結晶．

點評 本題考查了物質性質的實驗驗證和實驗方法應用，物質性質的掌握和實驗基本操作是解題關鍵，題目難度中等．