Question

【題目】硫代硫酸鈉晶體(Na2S2O35H2O，M=248g/mol)是一種重要的化工產(chǎn)品。某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體，具體流程如圖：

回答下列問(wèn)題：

(1)吸硫裝置如圖所示。裝置B的作用是檢驗(yàn)裝置A中SO2的吸收效率，表明SO2吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

(2)市售硫代硫酸鈉中常含有硫酸鈉雜質(zhì)，選用下列試劑設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)：試劑：稀鹽酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液、無(wú)氧蒸鎦水，完成下列操作：

實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量樣品于試管中，加入無(wú)氧蒸餾水	固體完全溶解
往試管中加入_____	_______，有刺激性氣體產(chǎn)生	試樣中含有硫代硫酸鈉
靜置，取上層清液，滴加_______	______________	試樣含有硫酸根

(3)測(cè)定硫代硫酸鈉的純度步驟如下：

①溶液配制：準(zhǔn)確取5.0000g產(chǎn)品，配制成250mL溶液，配制溶液的蒸餾水必須經(jīng)過(guò)煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除_____及二氧化碳。

②滴定：向錐形瓶中加入25.00mL0.01mol/LKIO3溶液，加入過(guò)量KI溶液和H2SO4溶液，發(fā)生反應(yīng)：IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O，然后加入淀粉作指示劑，用硫代硫酸鈉樣品溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。當(dāng)_____，即為終點(diǎn)。消耗樣品溶液的用量為20.00mL，則樣品純度為_____%(保留4位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】溶液顏色很快褪色或紅色很快褪去 過(guò)量稀鹽酸 溶液產(chǎn)生黃色渾濁 BaCl2溶液 產(chǎn)生白色沉淀 水中溶解的氧氣 加入最后一滴樣品溶液時(shí)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，并且半分鐘內(nèi)不變色 93.00

【解析】

(1)根據(jù)SO2的漂白性檢驗(yàn)SO2的吸收率；

(2)①根據(jù)Na2S2O3與強(qiáng)酸反應(yīng)產(chǎn)生難溶于水的S單質(zhì)檢驗(yàn)Na2S2O3的存在；

②利用BaSO4是白色不溶于水，也不溶于酸的性質(zhì)檢驗(yàn)SO42-的存在；

(3)水中溶解氧氣會(huì)消耗Na2S2O3，影響Na2S2O3純度的測(cè)定；

根據(jù)I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色判斷滴定終點(diǎn)；利用物質(zhì)反應(yīng)時(shí)微粒的物質(zhì)的量關(guān)系，由KIO3溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量計(jì)算反應(yīng)產(chǎn)生的I2的物質(zhì)的量，再結(jié)合I2+2S2O32-=S4O62-+2I-中反應(yīng)關(guān)系可確定20 mL樣品溶液中Na2S2O3物質(zhì)的量，進(jìn)而得到Na2S2O3純度。

(1)酸性H2SO3>H2CO3>H2S，所以向含有Na2S、Na2CO3的混合溶液中通入SO2氣體，SO2氣體發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生H2S、CO2氣體而消耗SO2，由于SO2具有漂白性，所以要檢驗(yàn)SO2的吸收效率降低，則有SO2氣體會(huì)由導(dǎo)氣管進(jìn)入到盛有品紅溶液的B裝置，會(huì)看到溶液顏色很快褪色或紅色很快褪去；

(2)硫代硫酸鈉固體用無(wú)氧蒸餾水溶解后，得到其溶液，向該溶液中加入過(guò)量稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：2HCl+Na2S2O3=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O，因此會(huì)看到溶液變渾濁，就可以證明試樣中含有硫代硫酸鈉；

靜置，取上層清液，滴加BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明發(fā)生了反應(yīng)：Ba2++SO42-=BaSO4↓；

(3)①配制Na2S2O3溶液時(shí)，為了防止溶解在溶液中的O2反應(yīng)消耗Na2S2O3，而影響其純度的測(cè)量，蒸餾水必須經(jīng)過(guò)煮沸、冷卻后才能使用，其目的是殺菌、除水中溶解的氧氣及二氧化碳。

②25.00 mL0.01 mol/LKIO3溶液中KIO3的物質(zhì)的量n(KIO3)=c·V=0.01 mol/L×0.025 L=2.5×10-4 mol，根據(jù)方程式：IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O可知反應(yīng)產(chǎn)生I2的物質(zhì)的量n(I2)=3n(KIO3)= 7.5×10-4mol，以淀粉作指示劑，用Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2單質(zhì)，當(dāng)溶液中I2恰好消耗完全時(shí)，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，半分鐘內(nèi)不變色就達(dá)到滴定終點(diǎn)。當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，消耗硫代硫酸鈉樣品溶液20.00mL，其中含有Na2S2O3的物質(zhì)的量為n(Na2S2O3)=2n(Na2S2O3)=2×7.5×10-4 mol=1.5×10-3 mol，250 mL溶液中含有Na2S2O3的物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=1.5×10-3 mol×=1.875×10-2 mol，其中含有的Na2S2O3的質(zhì)量為m(Na2S2O35H2O)=1.875×10-2 mol×248g/mol=4.65 g，所以樣品純度為×100%=93.00%。