Question

14．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）俗稱保險粉，可用作照相定影劑、紙漿漂白脫氯劑等．
（1）實驗室可通過反應2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂→3Na₂S₂O₃+CO₂制取Na₂S₂O₃，裝置如圖所示．

裝置B中攪拌器的作用是讓反應物充分反應（或反應物充分混合或加快反應速度）；裝置C中NaOH溶液的作用是吸收二氧化硫尾氣，防止空氣污染．
（2）請對上述裝置提出一條優(yōu)化措施A中分液漏斗改為恒壓漏斗（或者BC之間添加一個安全瓶防倒吸）．
為測定所得保險粉樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分數(shù)，稱取3.000g Na₂S₂O₃•5H₂O樣品配成100mL溶液，用0.100mol/L標準碘溶液進行滴定，反應方程式為：2Na₂S₂O₃+I₂→2NaI+Na₂S₄O₆
（3）滴定時用淀粉作指示劑，滴定時使用的主要玻璃儀器有滴定管、錐形瓶．
（5）滴定時，若看到溶液局部變色就停止滴定，則樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分數(shù)測定值偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．
（5）某學生小組測得實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	樣品溶液體積（mL）	滴定消耗0.100mol/L碘溶液體積（mL）
1	20.00	9.80
2	20.00	10.70
3	20.00	9.90

該樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分數(shù)是0.814．（精確到0.001）

Answer 1

分析 （1）攪拌器可使反應物混合充分；二氧化硫為酸性污染氣體，用氫氧化鈉吸收；
（2）為保證濃硫酸的順利滴入可將分液漏斗改為恒壓漏斗，B、C間可加一安全瓶；
（3）用配制的碘溶液滴定硫代硫酸鈉，利用碘單質(zhì)遇碘單質(zhì)變藍指示反應終點；滴定的玻璃儀器主要為滴定管錐形瓶；
（4）局部變色就停止滴定，消耗標準溶液少，測定結(jié)果偏低；
（5）根據(jù)2Na₂S₂O₃～I₂，由碘的消耗計算Na₂S₂O₃•5H₂O的量，由此計算質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）攪拌器讓反應物充分反應（或反應物充分混合或加快反應速度）；二氧化硫為酸性污染氣體，C中氫氧化鈉吸收二氧化硫尾氣，防止空氣污染；
故答案為：讓反應物充分反應（或反應物充分混合或加快反應速度）；吸收二氧化硫尾氣，防止空氣污染；
（2）為保證濃硫酸的順利滴入可將分液漏斗改為恒壓漏斗，為防止C中液體倒吸如B，BC之間添加一個安全瓶防倒吸；
故答案為：A中分液漏斗改為恒壓漏斗（或者BC之間添加一個安全瓶防倒吸）；
（3）用配制的碘溶液滴定硫代硫酸鈉，利用碘單質(zhì)遇碘單質(zhì)變藍指示反應終點；滴定時需要的玻璃儀器主要為滴定管．錐形瓶；
故答案為：淀粉；滴定管、錐形瓶；
（4）滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，消耗標準溶液體積減小，則會使樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分數(shù)的測量偏低；
故答案為：偏低；
（5）第二次測得數(shù)據(jù)偏差較大，舍去，則消耗碘標準液的體積為9.85mL，
根據(jù)2Na₂S₂O₃•5H₂O～2Na₂S₂O₃～I₂，則樣品中Na₂S₂O₃•5H₂O的質(zhì)量分數(shù)是$\frac{9.85×1{0}^{-3}L×0.1mol/L×2×\frac{100mL}{20mL}×248g/mol}{3g}×100%$=0.814；
故答案為：0.814．

點評 本題考查了物質(zhì)制備實驗方案的設計和制備過程分析應用，重點考察滴定反應，主要是實驗基本操作的應用，掌握基礎，注意積累是解題關(guān)鍵，題目難度中等．