Question

1．硫化堿法是工業(yè)上制備Na₂S₂O₃的方法之一，反應(yīng)原理為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂（該反應(yīng)△H＞0），某研究小組在實驗室用硫化堿法制備Na₂S₂O₃•5H₂O流程如圖一．

（1）吸硫裝置如圖二所示．
①裝置B的作用是檢驗裝置A中SO₂的吸收效率，B中試劑是品紅、溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的實驗現(xiàn)象是B中溶液溶液顏色很快褪色．
②為了使SO₂盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，除了及時攪拌反應(yīng)物外，還可采取的合理措施是增大SO₂的接觸面積或控制SO₂的流速、適當(dāng)升高溫度．（寫出兩條）
（2）假設(shè)本實驗所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，設(shè)計實驗方案進(jìn)行檢驗．（室溫時CaCO₃飽和溶液的pH=10.2）
限選試劑及儀器：稀硝酸、AgNO₃溶液、CaCl₂溶液、Ca（NO₃）₂溶液、酚酞溶液、蒸餾水、pH計、燒杯、試管、滴管

序號	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
①	取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩溶解，滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩．	有白色沉淀生成	樣品含NaCl
②	另取少量樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水，充分?jǐn)嚢枞芙�，加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH．	有白色沉淀生成，上 層清液pH＞10.2	樣品含NaOH

（3）Na₂S₂O₃溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：第一步：準(zhǔn)確稱取a g KIO₃（相對分子質(zhì)量：214）固體配成溶液，第二步：加入過量KI固體和H₂SO₄溶液，滴加指示劑，第三步：用Na₂S₂O₃溶液滴定至終點，消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為V mL．則c（Na₂S₂O₃）=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1．（只列出算式，不作運算）
已知：IO₃^-+5I^-+6H⁺═3I₂+3H₂O     2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測得的Na₂S₂O₃濃度可能偏高（填“無影響”、“偏低”或“偏高”），原因是4I^-+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O．

Answer 1

分析 由制備流程可知，A中發(fā)生2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂，B中檢驗二氧化硫，C在尾氣處理，A中反應(yīng)后過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶得到Na₂S₂O₃•5H₂O，
（1）①二氧化硫具有還原性、漂白性；
②減緩二氧化硫的流速，適當(dāng)升高溫度，均能使二氧化硫充分反應(yīng)；
（2）①氯離子與銀離子反應(yīng)生成白色沉淀不溶于硝酸；
②NaOH的堿性強(qiáng)，可以通過測定pH來確定是否有NaOH；
（3）根據(jù)KIO₃的量求出I₂，再根據(jù)S₂O₃^2-與I₂的關(guān)系求出Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量及濃度；第三步滴速太慢，I^-被空氣氧化，消耗的Na₂S₂O₃溶液的體積偏小．

解答 解：（1）①二氧化硫具有還原性、漂白性，所以可以用品紅、溴水或KMnO₄溶液，來檢驗二氧化硫是否被完全吸收，若SO₂吸收效率低，則二氧化硫有剩余，B中的溶液會褪色，
故答案為：品紅、溴水或KMnO₄溶液；溶液顏色很快褪色；
②為了使SO₂盡可能吸收完全，在不改變A中溶液濃度、體積的條件下，可以減緩二氧化硫的流速，使二氧化硫與溶液充分接觸反應(yīng)，適當(dāng)升高溫度，也能使二氧化硫充分反應(yīng)，
故答案為：增大SO₂的接觸面積或控制SO₂的流速；適當(dāng)升高溫度；
（2）實驗所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，若檢驗NaCl存在，需先加稀硝酸排除干擾，再加硝酸銀溶液，若有白色沉淀生成，說明有NaCl；已知室溫時CaCO₃飽和溶液的pH=10.2，若要檢驗氫氧化鈉存在，需加入過量CaCl₂溶液，把Na₂CO₃轉(zhuǎn)化為CaCO₃，再測量溶液的pH，若pH大于10.2，說明含有NaOH，
故答案為：

序號	實驗操作	預(yù)期現(xiàn)象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩．	有白色沉淀生成
②	加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10.2

；
（3）KIO₃+5KI+3H₂SO₄=3K₂SO₄+3I₂+3H₂O，I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI；
n（KIO₃）=$\frac{a}{214}$mol，設(shè)參加反應(yīng)的Na₂S₂O₃為xmol；
  KIO₃～～～～3I₂～～～～6Na₂S₂O₃
   1                       6
  $\frac{a}{214}$mol                xmol
所以 x=$\frac{6a}{214}$，則c（Na₂S₂O₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{6a}{214}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1，
第三步滴速太慢，I^-被空氣氧化，發(fā)生4I^-+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O，消耗的Na₂S₂O₃溶液的體積偏小，由c（Na₂S₂O₃）=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1，V偏小，c偏大，

故答案為：$\frac{6000a}{214V}$；偏大；4I^-+4H⁺+O₂═2I₂+2H₂O．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗及含量測定，為高頻考點，把握制備流程、混合物分離提純、化學(xué)反應(yīng)的計算為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．