Question

6．Na₂S₂O₃是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在酸性環(huán)境下易分解生成S和SO₂．某小組設計了如圖實驗裝置制備Na₂S₂O₃（夾持及加熱儀器略），總反應為2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂．回答下列問題：

（1）裝置A的作用是制備SO₂，反應的化學方程式為H₂SO₄+Na₂SO₃=SO₂↑+H₂O+Na₂SO₄．
（2）完成表實驗過程：

操作步驟	裝置C的實驗現(xiàn)象	解釋原因
檢查裝置氣密性后，添加藥品	pH計讀數(shù)約為13	用離子方程式表示（以S2-為例）： S2-+H2O?HS-+OH-
打開K2，關閉K3，調節(jié)K1使硫酸緩慢勻速滴下	�。畬Ч芸谟袣馀菝俺觯�溶液出現(xiàn)淡黃色渾濁，然后逐漸澄清（或渾濁減少）； ⅱ．pH計讀數(shù)逐漸 減小	反應分步進行： Na2CO3+SO2═Na2SO3+CO2 2Na2S+3SO2═2Na2SO3+3S↓ Na2SO3+S═Na2S2O3（較慢）
當pH計讀數(shù)接近7時，立即停止通SO2，操作是關閉K1、K2，打開K3	/	必須立即停止通SO2的原因是： SO2過量會使溶液酸度增加，使產物分解，降低產率

（3）Na₂S₂O₃有還原性，可作脫氯劑．向Na₂S₂O₃溶液中通入少量Cl₂，某同學預測S₂O₃^2-轉變?yōu)镾O₄^2-，設計實驗驗證該預測：取少量反應后的溶液于試管中，加入過量鹽酸，過濾，向濾液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）裝置A中試劑1為濃硫酸，試劑2為Na₂SO₃，反應生成二氧化硫氣體；
（2）檢查裝置氣密性后，添加藥品，pH計讀數(shù)約為13說明溶液顯堿性是硫離子水解的原因；
打開K₂，關閉K₃，調節(jié)K₁使硫酸緩慢勻速滴下，反應分步進行：
Na₂CO₃+SO₂═Na₂SO₃+CO₂
2Na₂S+3SO₂═2Na₂SO₃+3S↓
Na₂SO₃+S═Na₂S₂O₃（較慢）
發(fā)生總反應為2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂ ，據(jù)此分析反應現(xiàn)象；
當pH計讀數(shù)接近7時，立即停止通SO₂，SO₂過量會使溶液酸度增加，使產物分解，降低產率，操作是關閉K₁、K₂，打開K₃；
（3）預測S₂O₃^2-轉變?yōu)镾O₄^2-，可以利用檢驗硫酸根離子的方法設計實驗檢驗；

解答 解：（1）裝置A中試劑1為濃硫酸，試劑2為Na₂SO₃，反應生成二氧化硫氣體，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃=SO₂↑+H₂O+Na₂SO₄，
故答案為：SO₂； H₂SO₄+Na₂SO₃=SO₂↑+H₂O+Na₂SO₄；
（2）檢查裝置氣密性后，添加藥品，pH計讀數(shù)約為13說明溶液顯堿性是硫離子水解，水解離子方程式為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-，
打開K₂，關閉K₃，調節(jié)K₁使硫酸緩慢勻速滴下，反應分步進行：
Na₂CO₃+SO₂═Na₂SO₃+CO₂
2Na₂S+3SO₂═2Na₂SO₃+3S↓
Na₂SO₃+S═Na₂S₂O₃（較慢）
發(fā)生總反應為2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂ ，
反應過程中的現(xiàn)象是導管口有氣泡冒出，溶液出現(xiàn)淡黃色渾濁，然后逐漸澄清（或渾濁減少），碳酸鈉溶液變化為亞硫酸鈉溶液和硫代硫酸鈉溶液，pH計讀數(shù)逐漸減小
當pH計讀數(shù)接近7時，立即停止通SO₂，操作是關閉K₁、K₂，打開K₃，必須立即停止通SO₂的原因是：SO₂過量會使溶液酸度增加，使產物分解，降低產率，
故答案為：S^2-+H₂O?HS^-+OH^-；溶液出現(xiàn)淡黃色渾濁，然后逐漸澄清（或渾濁減少）；減小；關閉K₁、K₂，打開K₃；SO₂過量會使溶液酸度增加，使產物分解，降低產率；
（3）Na₂S₂O₃有還原性，可作脫氯劑．向Na₂S₂O₃溶液中通入少量Cl₂，某同學預測S₂O₃^2-轉變?yōu)镾O₄^2-，設計實驗為：取少量反應后的溶液于試管中，加入過量鹽酸，過濾，向濾液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，
故答案為：加入過量鹽酸，過濾，向濾液中滴加BaCl₂溶液，有白色沉淀生成；

點評 本題考查了物質制備、物質性質、實驗過程的分析判斷、反應現(xiàn)象和反應化學方程式的掌握、注意實驗基本操作和物質性質是解題關鍵，題目難度中等．