Question

12．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可用作傳統照相業的定影劑、鞣革時重鉻酸鹽的還原劑及紙漿漂白時的脫氯劑等．某化學探究小組通過查閱資料，利用圖1所示裝置及試劑可制備硫代硫酸鈉．

（1）裝置A中的“硫酸”最好選用C（填字母序號）．
A．發煙硫酸  B．濃硫酸    C．80%的硫酸  D．10%的硫酸
（2）裝置C中除生成目標產物硫代硫酸鈉外，還生成一種溫室氣體．則裝置C中發生反應的離子方程式為4SO₂+2S^2-+CO₃^2-═3S₂O₃^2-+CO₂．
（3）裝置B的作用是防止裝置C中的液體倒吸入裝置A中（或作安全瓶），裝置D的作用是吸收尾氣中的SO₂．
（4）若將分液漏斗中的硫酸換為濃鹽酸，裝置C中除生成硫代硫酸鈉外，還生成一種鈉鹽，該鈉鹽的化學式為NaCl，為防止該鈉鹽的生成，有同學在上述裝置中增加了如圖2裝置E．該裝置E應該添加的位置為A（填字母序號）．
A．只能在裝置A和裝置B之間
B．只能在裝置B和裝置C之間
C．在裝置A和裝置B或裝置B和裝置C之間都可以
D．只能在裝置C和裝置D之間
該裝置中盛放的試劑為D（填字母序號）．
A．NaOH溶液  B．Na₂SO₃溶液 C．NaHCO₃溶液  D．NaHSO₃溶液．

Answer 1

分析 硫酸與亞硫酸鈉反應生成SO₂，裝置B中的兩個導管均為短管，作安全瓶，裝置C中二氧化硫、硫化鈉和碳酸鈉反應生成硫代硫酸鈉和二氧化碳，裝置D中的氫氧化鈉溶液可以與二氧化硫反應，防止污染環境．
（1）SO₃^2-與H⁺反應可生成SO₂，故所用硫酸不能是分子狀態的硫酸，必須能電離出H⁺；
（2）結合反應物碳酸鈉可知生成的溫室氣體為二氧化碳，因此該反應的反應物為二氧化硫、硫化鈉和碳酸鈉，生成物為硫代硫酸鈉和二氧化碳；
（3）裝置B中的兩個導管均為短管，作安全瓶；裝置D中的氫氧化鈉溶液可以與二氧化硫反應；
（4）若將硫酸換為濃鹽酸，則生成的二氧化硫中混有 HCl；裝置 E 的作用是除去 HCl，則其應放置在安全瓶前； 二氧化硫與氫氧化鈉、亞硫酸鈉、碳酸氫鈉溶液均能發生反應．

解答 解：硫酸與亞硫酸鈉反應生成SO₂，裝置B中的兩個導管均為短管，作安全瓶，裝置C中二氧化硫、硫化鈉和碳酸鈉反應生成硫代硫酸鈉和二氧化碳，裝置D中的氫氧化鈉溶液可以與二氧化硫反應，防止污染環境．
（1）SO₃^2-與H⁺反應可生成SO₂，故所用硫酸不能是分子狀態的硫酸，必須能電離出H⁺，硫酸的濃度大則反應速率快，故選取80%的硫酸，故答案為：C；
（2）結合反應物碳酸鈉可知生成的溫室氣體為二氧化碳，因此該反應的反應物為二氧化硫、硫化鈉和碳酸鈉，生成物為硫代硫酸鈉和二氧化碳，離子方程式為：4SO₂+2S^2-+CO₃^2-═3S₂O₃^2-+CO₂，故答案為：4SO₂+2S^2-+CO₃^2-═3S₂O₃^2-+CO₂；
（3）裝置B中的兩個導管均為短管，作安全瓶；裝置D中的氫氧化鈉溶液可以與二氧化硫反應，防止污染環境，故答案為：防止裝置C中的液體倒吸入裝置A中（或作安全瓶）；吸收尾氣中的SO₂；
（4）若將硫酸換為濃鹽酸，則生成的二氧化硫中混有 HCl，HCl 可與碳酸鈉、硫化鈉反應生成氯化鈉；裝置 E 的作用是除去 HCl，則其應放置在安全瓶前； 二氧化硫與氫氧化鈉、亞硫酸鈉、碳酸氫鈉溶液均能發生反應，因此只能選取 NaHSO₃溶液，故答案為：NaCl；A；D．

點評 本題考查了物質制備實驗方案的設計和制備過程分析應用，主要是實驗基本操作的應用，掌握基礎，注意積累是解題關鍵，題目難度中等．