Question

4．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是環(huán)保部門監(jiān)測(cè)有害氣體常用的一種藥品，硫代硫酸鈉在生產(chǎn)過(guò)程中�；烊肷倭康膩喠蛩徕c（Na₂SO₃）．某化學(xué)課外活動(dòng)小組利用下列裝置來(lái)測(cè)定硫代硫酸鈉樣品中亞硫酸鈉的含量．（已知Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O）

（1）寫出硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O．
（2）組裝儀器前，甲同學(xué)用裝置B、C檢驗(yàn)產(chǎn)生的氣體，則裝置C中應(yīng)盛有品紅，觀察到現(xiàn)象為品紅溶液褪色．
（3）乙同學(xué)稱取m₁g硫代硫酸鈉樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
①組裝好上述儀器后，應(yīng)首先進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性；
②為了較準(zhǔn)確地測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果，裝置A、C中應(yīng)分別盛有氫氧化鈉溶液和濃硫酸．
③裝置B中滴入過(guò)量稀H₂SO₄且充分反應(yīng)后，需關(guān)閉活塞b，打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ肟諝庖欢螘r(shí)間，其目的是將裝置中的二氧化硫排除以被D完全吸收．
④若實(shí)驗(yàn)前后裝置C的質(zhì)量分別為m₂g、m₃g，裝置D的質(zhì)量分別為m₄g、m₅g，則求樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（設(shè)為a）的計(jì)算式為$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$．

Answer 1

分析 （1）硫代硫酸鈉與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫、硫酸鈉和水
（2）反應(yīng)生成的二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色檢驗(yàn)二氧化硫的存在；
（3）①分析裝置圖是利用D吸收生成的二氧化硫計(jì)算，需要檢查裝置氣密性；
②為了準(zhǔn)確測(cè)定二氧化硫氣體的質(zhì)量，需要防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾，利用空氣通入把生成的氣體全部趕入裝置D中吸收，需要先通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，生成的氣體中含有水蒸氣需要通過(guò)裝置C中的濃硫酸干燥；
③充分反應(yīng)后，需關(guān)閉活塞b，打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ肟諝庖欢螘r(shí)間是為了把生成的氣體全部趕入裝置D中完全吸收；
④依據(jù)裝置D吸收氣體質(zhì)量變化計(jì)算生成的二氧化硫質(zhì)量，二氧化硫是亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉于硫酸反應(yīng)生成列式計(jì)算；

解答 解：（1）硫代硫酸鈉在生產(chǎn)過(guò)程中�；烊肷倭康膩喠蛩徕c（Na₂SO₃），Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O，
故答案為：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O；
（2）硫代硫酸鈉在生產(chǎn)過(guò)程中�；烊肷倭康膩喠蛩徕c（Na₂SO₃），Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O，Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，生成的二氧化硫具有漂白性，可以使品紅溶液褪色，可以檢驗(yàn)二氧化硫的存在，裝置C中應(yīng)盛有品紅溶液；
故答案為：品紅，品紅溶液褪色；
（3）①分析裝置圖是利用D吸收生成的二氧化硫計(jì)算，需要檢查裝置氣密性；
故答案為：檢查裝置氣密性；
②為了準(zhǔn)確測(cè)定二氧化硫氣體的質(zhì)量，需要防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣對(duì)測(cè)定結(jié)果的干擾，利用空氣通入把生成的氣體全部趕入裝置D中吸收，需要先通過(guò)氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，生成的氣體中含有水蒸氣需要通過(guò)裝置C中的濃硫酸干燥，裝置A、C中應(yīng)分別盛有；氫氧化鈉溶液，濃硫酸溶液；
故答案為：氫氧化鈉溶液，濃硫酸溶液；
③充分反應(yīng)后，需關(guān)閉活塞b，打開活塞a，緩緩?fù)ㄈ肟諝庖欢螘r(shí)間是為了把生成的氣體全部趕入裝置D中完全吸收，減少測(cè)定誤差；
故答案為：將裝置中的二氧化硫排除以被D完全吸收；
④依據(jù)裝置D吸收氣體質(zhì)量變化計(jì)算生成的二氧化硫質(zhì)量，二氧化硫是亞硫酸鈉和硫代硫酸鈉于硫酸反應(yīng)生成列式計(jì)算，裝置D的質(zhì)量分別為m₄ g、m₅ g，吸收的二氧化硫質(zhì)量為m₅ g、m₅₄g，；樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a，則硫代硫酸鈉的質(zhì)量=m₁（1-a）g，亞硫酸鈉的質(zhì)量為m₁ag，依據(jù)硫元素守恒計(jì)算生成的二氧化硫物質(zhì)的量：$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$，
故答案為：$\frac{{m}_{5}-{m}_{4}}{64}$=$\frac{{m}_{1}（1-a）}{158}$+$\frac{{m}_{1}a}{126}$；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的含量實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法和過(guò)程分析，實(shí)驗(yàn)注意問(wèn)題和減少誤差的操作，元素守恒的計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．