Question

【題目】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O3·5H2O)俗名“大蘇打”，又稱“海波”。己知它易溶于水，難溶于乙醇，加熱易分解，具有較強(qiáng)的還原性，廣泛地應(yīng)用于照相等工業(yè)中。某實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應(yīng)裝置及所需試劑如圖：

(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________。

(2)裝置B中通入SO2反應(yīng)生成Na2S2O3和CO2，其離子方程式為_____________________，生成的硫代硫酸鈉粗品可用_______________洗滌。

(3)裝置C的作用是檢驗(yàn)裝置B中SO2的吸收效率，C中試劑是___________，表明SO2吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是C中溶液顏色很快褪色。為了使SO2盡可能吸收完全，在不改變B中溶液濃度、體積的條件下，除了及時(shí)攪拌反應(yīng)物外，還可采取的合理措施是__________(寫出－條)。

(4)酸性條件下，S2O32－自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成SO2。試寫出Na2S2O3與鹽酸反應(yīng)的離子方程式：_______________________。

(5)粗品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定

稱取6g粗品配制250mL的溶液待用。另取25mL 0.01 mol/L K2Cr2O7溶液于錐形瓶中，然后加入過(guò)量的KI溶液并酸化和幾滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，耗Na2S2O3溶液25mL。粗品中Na2S2O3·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________________。(己知Cr2O72－＋6I－＋14H＋＝2Cr3＋＋3I2＋7H2O、I2＋2S2O32－＝2I－＋S4O62－)

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O 4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32 乙醇 品紅、溴水或KMnO4溶液 控制SO2的流速（或增大SO2的接觸面積或適當(dāng)升高溫度） S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O 62%

【解析】

裝置A為二氧化硫的制�。�Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O，B裝置為Na2S2O3的生成裝置：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2，二氧化硫能和品紅作用，二氧化硫能被高錳酸鉀氧化，能與溴單質(zhì)，上述溶液均褪色，所以裝置C中盛放品紅、溴水或KMnO4溶液，其作用是檢驗(yàn)裝置B中SO2的吸收效率，二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，裝置D作用為尾氣吸收裝置，吸收未反應(yīng)的二氧化硫；

(1)裝置A為二氧化硫的制取，亞硫酸鈉和濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉和水和二氧化硫；

(2)根據(jù)題目信息SO2、Na2S和Na2CO3反應(yīng)生成Na2S2O3，結(jié)合質(zhì)量守恒確定產(chǎn)物并配平，硫代硫酸鈉晶體易溶于水，難溶于乙醇，生成的硫代硫酸鈉粗品可用乙醇洗滌；

(3)裝置B的作用是檢驗(yàn)裝置A中SO2的吸收效率，說(shuō)明B中物質(zhì)能與二氧化硫反應(yīng)，且有明顯的現(xiàn)象，一般可為品紅、溴水或KMnO4溶液；要加快反應(yīng)速率，可增大接觸面積，增大濃度、升高溫度等；

(4) 酸性條件下，S2O32-自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成SO2 、S和水；

(5) 依據(jù)反應(yīng)的定量關(guān)系 2S2O32-～I2，計(jì)算碘單質(zhì)消耗的硫代硫酸鈉，計(jì)算得到樣品的純度。

(1)裝置A為二氧化硫的制取，亞硫酸鈉和濃硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)：Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+SO2↑+H2O，生成二氧化硫；

(2)三頸燒瓶B中制取Na2S2O3反應(yīng)的總化學(xué)反應(yīng)方程式為：4SO2+2Na2S+Na2CO3=CO2↑+3Na2S2O3，離子反應(yīng)為：4SO2+2S2-+CO32-=CO2↑+3S2O32-，硫代硫酸鈉晶體易溶于水，難溶于乙醇，乙醇易揮發(fā)，生成的硫代硫酸鈉粗品可用乙醇洗滌；

(3)裝置B的作用是檢驗(yàn)裝置A中SO2的吸收效率，說(shuō)明B中物質(zhì)能與二氧化硫反應(yīng)，且有明顯的現(xiàn)象，一般可為品紅、溴水或KMnO4溶液等，如A中SO2吸收效率低，則B中進(jìn)入較多的二氧化硫，導(dǎo)致B中溶液顏色很快褪色。要加快反應(yīng)速率，可增大氣體與液體的接觸面積，增大濃度，減慢二氧化硫的流速、升高溫度等；

(4) 硫代硫酸根離子和氫離子反應(yīng)生成硫、二氧化硫和水，離子反應(yīng)方程式為：S2O32-+2H+═S↓+SO2↑+H2O；

(5) Cr2O72-+6I-+14H+═2Cr3++3I2+7H2O，I2+2S2O32-═2I-+S4O62-，得定量關(guān)系 Cr2O72-～6S2O32-～3I2，另取25mL0.01mol/L K2Cr2O7溶液于錐形瓶中，然后加入過(guò)量的KI溶液并酸化和幾滴淀粉溶液，立即用配制的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液25mL，n(Cr2O72-)=0.025L×0.0lmolL-1=0.00025mol，n(S2O32-)=0.00025mol×6=0.0015mol，粗品中Na2S2O35H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=62%。