Question

16．Na₂S₂O₃在化學定量分析中常用作基準物質，遇酸易分解；實驗室制備原理為2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S₂O₃+CO₂．實驗裝置如下：

（1）A中發生反應的化學方程式是：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）E中所盛試劑作用是吸收尾氣防止污染環境；若要停止A中的化學反應，還可以采取的操作是將銅片抽離液面或停止加熱．
（3）B和D裝置作用：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸進入A、C中．
（4）甲同學在加熱A后，發現液面下的銅絲變黑．該同學對黑色生成物提出如下假設：
①可能是CuO；②可能是Cu₂O；③可能是CuS
乙同學認為假設②?一定不成立，依據是Cu₂O呈磚紅色．
該同學設計實驗進一步驗證黑色物質的組成：

基于上述假設分析，黑色物質的組成為（填化學式）CuS．
（5）C中通入SO₂不能過量原因是硫代硫酸鈉在酸性溶液中不穩定易分解．
（6）實驗室用硫代硫酸鈉溶液吸收殘余氯氣生成SO₄^2-，其反應的離子方程式是：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

Answer 1

分析 （1）Cu與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫與水；
（2）（3）A裝置制備二氧化硫，C裝置中合成Na₂S₂O₃，會導致裝置內氣壓減小，B裝置為安全瓶作用，二氧化硫有毒，會污染空氣，E裝置中可以盛放氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，D裝置為安全瓶，防止溶液倒吸；
（4）Cu₂O呈磚紅色，不可能為Cu₂O；黑色固體不溶液硫酸，應是CuS；
（5）由題目信息可知，Na₂S₂O₃遇酸易分解；
（6）用硫代硫酸鈉溶液吸收殘余氯氣生成SO₄^2-，氯氣被還原為氯離子，配平書寫離子方程式．

解答 解：A裝置制備二氧化硫，C裝置中合成Na₂S₂O₃，會導致裝置內氣壓減小，B裝置為安全瓶作用，二氧化硫有毒，會污染空氣，E裝置中可以盛放氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫，D裝置為安全瓶，防止溶液倒吸．
（1）Cu與濃硫酸在加熱條件下反應生成硫酸銅、二氧化硫與水，反應方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）E中所盛試劑作用是：吸收尾氣防止污染環境，
若要停止A中的化學反應，還可以采取的操作是：將銅片抽離液面或停止加熱，
故答案為：吸收尾氣防止污染環境；將銅片抽離液面或停止加熱；
（3）B和D裝置作用：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸進入A、C中，
故答案為：作安全瓶，防止C、E中的溶液倒吸進入A、C中；
（4）乙同學認為假設②?一定不成立，依據是：Cu₂O呈磚紅色，設計實驗進一步驗證黑色物質，黑色固體不溶液硫酸，CuO能與硫酸反應，CuS不溶于硫酸，故黑色物質為CuS，
故答案為：Cu₂O呈磚紅色；CuS；
（5）二氧化硫過量，會得到亞硫酸，Na₂S₂O₃遇酸易分解，故二氧化硫不能過量，
故答案為：硫代硫酸鈉在酸性溶液中不穩定易分解；
（6）用硫代硫酸鈉溶液吸收殘余氯氣生成SO₄^2-，氯氣被還原為氯離子，反應離子方程式為：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：S₂O₃^2-+5H₂O+4Cl₂═2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺．

點評 本題考查物質制備實驗，涉及對裝置的分析評價、探究實驗、題目信息應用、離子方程式書寫等，注意對物質性質掌握，是對學生綜合能力考查，培養學生的實驗能力、分析能力與知識遷移運用能力，難度中等．