Question

工業(yè)上常利用含硫廢水生產(chǎn)Na₂S₂O₃·5H₂O，實驗室可用如下裝置(略去部分夾持儀器)模擬生產(chǎn)過程。

燒瓶C中發(fā)生反應(yīng)如下：

Na₂S(aq)＋H₂O(l)＋SO₂(g)===Na₂SO₃(aq)＋H₂S(aq) (Ⅰ)

2H₂S(aq)＋SO₂(g)===3S(s)＋2H₂O(l)(Ⅱ)

S(s)＋Na₂SO₃(aq)Na₂S₂O₃(aq)(Ⅲ)

(1)儀器組裝完成后，關(guān)閉兩端活塞，向裝置B中的長頸漏斗內(nèi)注入液體至形成一段液柱，若________，則整個裝置氣密性良好。裝置D的作用是_______ _______________________________________________________________。

裝置E中為________溶液。

 (2)為提高產(chǎn)品純度，應(yīng)使燒瓶C中Na₂S和Na₂SO₃恰好完全反應(yīng)，則燒瓶C中Na₂S和Na₂SO₃物質(zhì)的量之比為________。

(3)裝置B的作用之一是觀察SO₂的生成速率，其中的液體最好選擇________。     

a．蒸餾水　　          b．飽和Na₂SO₃溶液     

c．飽和NaHSO₃溶液　　d．飽和NaHCO₃溶液

實驗中，為使SO₂緩慢進(jìn)入燒瓶C，采用的操作是____________________。已知反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢，則燒瓶C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)的現(xiàn)象是_____________ ___________________________________________________________。

反應(yīng)后期可用酒精燈適當(dāng)加熱燒瓶A，實驗室用酒精燈加熱時必須使用石棉網(wǎng)的儀器還有 ________。     

a．燒杯    　　                                         b．蒸發(fā)皿     

c．試管      　　                                     d．錐形瓶 

(4)反應(yīng)終止后，燒瓶C中的溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶即可析出Na₂S₂O₃·5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等雜質(zhì)。利用所給試劑設(shè)計實驗，檢測產(chǎn)品中是否存在Na₂SO₄，簡要說明實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論：

_____________________________________________________________。

已知Na₂S₂O₃·5H₂O遇酸易分解：S₂O＋2H^＋===S↓＋SO₂↑＋H₂O

供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃ 溶液

Answer 1

解析　(1)若裝置不漏氣，則長頸漏斗中會形成一段液柱并且液柱高度保持不變；裝置D是安全瓶，可防止倒吸；裝置E是尾氣處理裝置，用來吸收過量的SO₂，故所盛溶液可以是NaOH溶液等。

(2)根據(jù)蓋斯定律，由(Ⅰ)×2＋(Ⅱ)＋(Ⅲ)×3，得2Na₂S(aq)＋Na₂SO₃(aq)＋3SO₂(g)===3Na₂S₂O₃(aq)，故燒瓶C中Na₂S和Na₂SO₃物質(zhì)的量之比為2∶1。

(3)裝置B中的溶液不能和SO₂發(fā)生反應(yīng)。蒸餾水溶解SO₂；Na₂SO₃溶液能與SO₂發(fā)生反應(yīng)：SO₂＋Na₂SO₃＋H₂O===2NaHSO₃；NaHCO₃溶液也能與SO₂發(fā)生反應(yīng)：NaHCO₃＋SO₂===CO₂＋NaHSO₃；飽和NaHSO₃溶液不能和SO₂反應(yīng)，也不溶解SO₂。為使SO₂緩慢進(jìn)入燒瓶C，應(yīng)使生成SO₂的速率減慢，可通過控制滴加硫酸的速度來實現(xiàn)；因反應(yīng)(Ⅲ)相對較慢，C中反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)時S消耗完，現(xiàn)象是溶液變澄清。蒸發(fā)皿加熱時不需墊石棉網(wǎng)；試管是小型玻璃儀器，加熱時也不需墊石棉網(wǎng)；燒杯、錐形瓶底部面積大，防止受熱不均勻，在加熱時需墊石棉網(wǎng)。

(4)Na₂S₂O₃和Na₂SO₃的存在對SO的檢驗有干擾，要先除去。根據(jù)題給信息，可先加入過量的稀鹽酸將二者除去，排除干擾，再檢驗SO的存在。

答案　(1)液柱高度保持不變　防止倒吸　NaOH(合理即可)　(2)2∶1　(3)c　控制滴加硫酸的速度　溶液變澄清(或渾濁消失)　ad　(4)取少量產(chǎn)品溶于足量稀鹽酸，靜置，取上層溶液(或過濾，取濾液)，滴加BaCl₂溶液，若出現(xiàn)沉淀則說明含有Na₂SO₄雜質(zhì)