Question

1．硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)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H₂SO₄．
（3）等Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)．過濾C中混合物，濾液蒸發(fā)（填寫操作名稱）、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品．
III．【探究與反思】
（1）為驗證產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設(shè)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(chǎn)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HCl，
若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)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(chǔ)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(chǎn)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；防止Na₂SO₃被空氣中的氧氣氧化
（3）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶液度隨溫度升高顯著增大，所得產(chǎn)品通過重結(jié)晶方法提純．
（4）利用黃銅礦冶煉銅產(chǎn)生的爐渣（含F(xiàn)e₂O₃、FeO、SiO₂、Al₂O₃）可制備Fe₂O₃．方法為：
①用稀鹽酸浸取爐渣，過濾．
②濾液先氧化，再加入過量NaOH溶液，過濾，將沉淀洗滌、干燥、煅燒得Fe₂O₃．
a．除去Al³⁺的離子方程式是Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-．
b．選用提供的試劑，設(shè)計實驗驗證爐渣中含有FeO．
提供的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、碘水所選試劑為稀硫酸、KMnO₄溶液．

Answer 1

分析 濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，用B裝置收集二氧化硫，C中二氧化硫、硫化鈉、碳酸鈉反應(yīng)生成硫代硫酸鈉，D為安全瓶，防倒吸，二氧化硫有毒不能直接排空，用堿液吸收尾氣，
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(yīng)，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)；
（3）從溶液中制取固體，應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥方法；
Ⅲ．（1）根據(jù)：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(zhì)比較可知；
（2）根據(jù)亞硫酸鈉易被氧化生成硫酸鈉分析，；
（3）根據(jù)重結(jié)晶的適用范圍分析，將Na₂S₂O₃結(jié)晶析出的操作應(yīng)為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，所得產(chǎn)品通過重結(jié)晶方法提純；
（4）a．氧化鋁是兩性氧化物，能和強酸以及強堿反應(yīng)，除去鋁離子的反應(yīng)是利用過量氫氧化鈉溶液和鋁離子反應(yīng)生成偏鋁酸鈉；
b．酸性高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色；

解答 解：濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，用B裝置收集二氧化硫，C中二氧化硫、硫化鈉、碳酸鈉反應(yīng)生成硫代硫酸鈉，D為安全瓶，防倒吸，二氧化硫有毒不能直接排空，用堿液吸收尾氣，
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(yīng)，與稀H₂SO₄和飽和NaHSO₃溶液不反應(yīng)，
故答案為：分液漏斗；B；
（3）等Na₂S和Na₂CO₃完全消耗后，結(jié)束反應(yīng)．過濾C中混合物，濾液蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)；
Ⅲ．（1）根據(jù)：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(chǎn)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(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案為：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HCl，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生；
（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(chǎn)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，防止Na₂SO₃被空氣中的氧氣氧化，
故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)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；防止Na₂SO₃被空氣中的氧氣氧化；
（3）Na₂S₂O₃•5H₂O的溶解度隨溫度升高顯著增大，將Na₂S₂O₃結(jié)晶析出的操作應(yīng)為：蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，所得產(chǎn)品通過重結(jié)晶方法提純，故答案為：重結(jié)晶．
（4）a．氧化鋁是兩性氧化物，能和強酸以及強堿反應(yīng)，除去鋁離子的反應(yīng)是利用過量氫氧化鈉溶液和鋁離子反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-．故答案為：Al³⁺+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
b．酸性高錳酸鉀溶液能氧化亞鐵離子，使得高錳酸鉀溶液褪色，故答案為：稀硫酸、KMnO₄溶液．

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(zhì)的分離提純、檢驗、設(shè)計優(yōu)化等，側(cè)重考查學(xué)生分析、基本操作、實驗方案設(shè)計等能力，題目難度中等．