Question

9．實驗室用如圖1所示裝置制備Na₂S₂O₃•5H₂O，已知Na₂S₂O₃•5H₂O具有下列性質(zhì)：
①無色晶體，易溶于水，難溶于酒精；
②在33℃以上的干燥空氣中風化；
③在酸性溶液中發(fā)生反應：S₂O₃^2-+2H⁺═H₂O+SO₂↑+S↓

（1）分液漏斗中如直接用濃硫酸，燒瓶中固體易產(chǎn)生“結(jié)塊”現(xiàn)象使反應速率變慢，產(chǎn)生“結(jié)塊”現(xiàn)象的原因是生成的硫酸鈉固體附著在亞硫酸鈉表面，裝置B的作用是防止倒吸．
（2）如直接加水溶解Na₂S溶液中易出現(xiàn)渾濁且有H₂S逸出，原因是空氣中氧氣可以將硫離子氧化為S，硫離子水解生成硫化氫．
（3）裝置C中反應生成Na₂S₂O₃和CO₂，其離子方程式為4SO₂+2S^2-+CO₃^2-=3S₂O₃^2-+CO₂，該反應的最佳溫度為35℃，實驗中可采取的措施是水浴加熱．
（4）由于副反應的存在，產(chǎn)品中常含有Na₂SO₄等雜質(zhì)．
①檢驗Na₂S₂O₃•5H₂O粗產(chǎn)品中是否含有Na₂SO₄的方法為：取少量粗產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，置，取上層清液，滴加氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有Na₂SO₄雜質(zhì)；
②如粗產(chǎn)品含少量Na₂SO₄雜質(zhì)，則提純產(chǎn)品的實驗方案為將樣品溶于適量蒸餾水中，蒸發(fā)濃縮，冷卻至30℃結(jié)晶，過濾，用無水乙醇洗滌，低溫干燥．（相關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線如圖2所示．實驗中可供選擇的試劑：BaCl₂溶液，無水乙醇，蒸餾水）

Answer 1

分析 A裝置制備二氧化硫，C裝置中合成Na₂S₂O₃，會導致裝置內(nèi)氣壓減小，B裝置為安全瓶作用，二氧化硫有毒，會污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫．
（1）生成的硫酸鈉附著在亞硫酸鈉表面；B裝置防止倒吸；
（2）氧氣可以將硫離子氧化，硫化氫水解會生成硫化氫；
（3）C中SO₂與Na₂S、Na₂CO₃反應生成Na₂S₂O₃，同時生成二氧化碳；控制反應的最佳溫度為35℃，低于水的沸點，采取水浴加熱；
（4）①取上層清液，用氯化鋇溶液檢驗是否含有硫酸根；
②由圖可知，30℃之前硫酸的溶解度隨溫度升高而增大，高于30℃隨溫度升高而降低，而硫酸硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而增大，采取重結(jié)晶的方法進行提純，注意用乙醇洗滌，減少溶解導致的損失．

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(nèi)氣壓減小，B裝置為安全瓶作用，二氧化硫有毒，會污染空氣，用氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫．
（1）生成的硫酸鈉附著在亞硫酸鈉表面，使反應速率變慢，B裝置起安全瓶，防止倒吸，
故答案為：生成的硫酸鈉固體附著在亞硫酸鈉表面；防止倒吸；
（2）空氣中氧氣可以將硫離子氧化為S，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，硫離子水解生成硫化氫，導致有硫化氫逸出，故答案為：空氣中氧氣可以將硫離子氧化為S，硫離子水解生成硫化氫；
（3）C中SO₂與Na₂S、Na₂CO₃反應生成Na₂S₂O₃，同時生成二氧化碳，反應離子方程式為：4SO₂+2S^2-+CO₃^2-=3S₂O₃^2-+CO₂，控制反應的最佳溫度為35℃，低于水的沸點，采取水浴加熱，受熱均勻，便于控制溫度，
故答案為：4SO₂+2S^2-+CO₃^2-=3S₂O₃^2-+CO₂；水浴加熱；
（4）①檢驗Na₂S₂O₃•5H₂O粗產(chǎn)品中是否含有Na₂SO₄的方法為：取少量粗產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層清液，滴加氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有Na₂SO₄雜質(zhì)，
故答案為：靜置，取上層清液，滴加氯化鋇溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有Na₂SO₄雜質(zhì)；
②由圖可知，30℃之前硫酸的溶解度隨溫度升高而增大，高于30℃隨溫度升高而降低，而硫酸硫酸鈉的溶解度隨溫度升高而增大，粗產(chǎn)品含少量Na₂SO₄雜質(zhì)，則提純產(chǎn)品的實驗方案為：將樣品溶于適量蒸餾水中，蒸發(fā)濃縮，冷卻至30℃結(jié)晶，過濾，用無水乙醇洗滌，低溫干燥，
故答案為：將樣品溶于適量蒸餾水中，蒸發(fā)濃縮，冷卻至30℃結(jié)晶，過濾，用無水乙醇洗滌，低溫干燥．

點評 本題考查物質(zhì)制備實驗、物質(zhì)的分離提純、實驗方案設計等，關(guān)鍵是對原理的理解，注意滲透安全意識與環(huán)保意識，熟練掌握元素化合物知識與實驗制備基本原則，題目難度中等．