Question

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。

Ⅰ.制備Na₂S₂O₃·5H₂O

反應(yīng)原理：Na₂SO₃(aq)＋S(s)Na₂S₂O₃(aq)

實(shí)驗(yàn)步驟：

①稱取15 g Na₂SO₃加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5 g研細(xì)的硫粉，用3 mL乙醇潤(rùn)濕，加入上述溶液中。

②安裝實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60 min。

③趁熱過濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na₂S₂O₃·5H₂O，經(jīng)過濾、洗滌、干燥，得到產(chǎn)品。

回答問題：

(1)硫粉在反應(yīng)前用乙醇潤(rùn)濕的目的是__________________________。

(2)儀器a的名稱是________，其作用是____________________。

(3)產(chǎn)品中除了有未反應(yīng)的Na₂SO₃外，最可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是______________。檢驗(yàn)是否存在該雜質(zhì)的方法是____________________________。

(4)該實(shí)驗(yàn)一般控制在堿性環(huán)境下進(jìn)行，否則產(chǎn)品發(fā)黃，用離子反應(yīng)方程式表示其原因：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

Ⅱ.測(cè)定產(chǎn)品純度

準(zhǔn)確稱取W g產(chǎn)品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.100 0 mol·L^－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

反應(yīng)原理為2S₂O＋I(xiàn)₂===S₄O＋2I^－

(5)滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液顏色的變化：____________________________________________。

(6)滴定起始和終點(diǎn)的液面位置如圖，則消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為__________mL。產(chǎn)品的純度為(設(shè)Na₂S₂O₃·5H₂O相對(duì)分子質(zhì)量為M)______________。

Ⅲ.Na₂S₂O₃的應(yīng)用

(7)Na₂S₂O₃還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl₂氧化成SO，常用作脫氯劑，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

Answer 1

(1)使硫粉易于分散到溶液中

(2)冷凝管　冷凝回流

(3)Na₂SO₄　取少量產(chǎn)品溶于過量鹽酸，過濾，向?yàn)V液中加BaCl₂溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)品中含有Na₂SO₄

(4)S₂O＋2H^＋===S↓＋SO₂↑＋H₂O

(5)由無(wú)色變藍(lán)色

(6)18.10　×100%

(7)S₂O＋4Cl₂＋5H₂O===2SO＋8Cl^－＋10H^＋

[解析] (1)硫粉難溶于水，微溶于乙醇，故硫粉用乙醇潤(rùn)濕后易擴(kuò)散到溶液中。(2)裝置中儀器a是冷凝管，起冷凝回流汽化的反應(yīng)物的作用。(3)因反應(yīng)物Na₂SO₃易被空氣中的氧氣氧化成Na₂SO₄，故可能存在的無(wú)機(jī)雜質(zhì)是Na₂SO₄；檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含有Na₂SO₄，即檢驗(yàn)SO是否存在，需要防止SO的干擾，故不能用具有強(qiáng)氧化性的硝酸酸化，而應(yīng)用鹽酸酸化，過濾除去不溶物，再向?yàn)V液中滴加氯化鋇溶液。(4)產(chǎn)品發(fā)黃，說(shuō)明產(chǎn)品中含有硫雜質(zhì)，這是由于在酸性環(huán)境中Na₂S₂O₃不穩(wěn)定，發(fā)生歧化反應(yīng)：2H^＋＋S₂O===S↓＋SO₂↑＋H₂O所致。(5)滴定終點(diǎn)時(shí)，過量的單質(zhì)碘使無(wú)色的淀粉溶液變藍(lán)，可指示滴定終點(diǎn)。(6)起始讀數(shù)為0.00 mL，終點(diǎn)讀數(shù)為18.10 mL，所以消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為18.10 mL－0.00 mL＝18.10 mL；根據(jù)2Na₂S₂O₃·5H₂O～2S₂O～I(xiàn)₂，得n(Na₂S₂O₃·5H₂O) ＝2n(I₂)＝2×0.100 0 mol·L^－1×18.10×10^{－3 L}＝3.620×10^－3 mol，則產(chǎn)品的純度×100%＝×100%。(7)S₂O被Cl₂氧化成SO，Cl₂被還原為Cl^－，首先根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等寫出S₂O＋4Cl₂→2SO＋8Cl^－，然后根據(jù)原子守恒和電荷守恒寫出S₂O＋4Cl₂＋5H₂O===2SO＋8Cl^－＋10OH^－。