Question

10．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）可用做分析試劑及鞣革還原劑．它易溶于水，不溶于醇，受熱、遇酸易分解．工業(yè)上可用反應(yīng)：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂制得．實(shí)驗(yàn)室模擬該工業(yè)過程的裝置如圖所示．
回答下列問題：
（1）b中反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O或HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O，c中試劑為硫化鈉和碳酸鈉混合溶液．
（2）反應(yīng)開始后，c中先有渾濁產(chǎn)生，后又變澄清．此渾濁物是S．
（3）d中的試劑為氫氧化鈉溶液．
（4）實(shí)驗(yàn)中要控制SO₂生成速率，可以采取的措施有控制反應(yīng)的溫度或硫酸的滴加速度（寫出兩條）．
（5）為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)中通入的SO₂不能過量，原因是若SO₂過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解．
（6）所得產(chǎn)品常含有少量Na₂SO₃和Na₂SO₄．為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，該小組設(shè)計了以下實(shí)驗(yàn)方案，請將方案補(bǔ)充完整．（所需試劑從稀HNO₃、稀H₂SO₄、稀鹽酸、蒸餾水中選擇）
①取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄．
②為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，在實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)注意的操作順序是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．

Answer 1

分析 （1）第一個裝置為二氧化硫的制取裝置，制取二氧化硫的原料為亞硫酸鈉和70%的濃硫酸，c裝置為Na₂S₂O₃的生成裝置，根據(jù)反應(yīng)原理可知c中的試劑為：硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液；d裝置為尾氣吸收裝置，吸收二氧化硫和硫化氫等酸性氣體；
（2）反應(yīng)開始時發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂S+4SO₂+H₂O=2H₂S+Na₂SO₃，SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，據(jù)此答題；
（3）d裝置為尾氣吸收裝置，吸收二氧化硫和硫化氫等酸性氣體，應(yīng)選用氫氧化鈉溶液；
（4）通過控制反應(yīng)的溫度或硫酸的滴加速度可以控制SO₂生成速率；
（5）硫代硫酸鈉遇酸易分解，若通入的SO₂過量，則溶液顯酸性，硫代硫酸鈉會分解；
（6）①根據(jù)：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強(qiáng)氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄；
②因?yàn)閬喠蛩徕c易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．

解答 解：（1）第一個裝置為二氧化硫的制取裝置，制取二氧化硫的原料為亞硫酸鈉和70%的濃硫酸，反應(yīng)的離子方程式為：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O，c裝置為Na₂S₂O₃的生成裝置，根據(jù)反應(yīng)原理可知c中的試劑為：硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，
故答案為：SO₃^2-+2H⁺═SO₂↑+H₂O或HSO₃^-+H⁺═SO₂↑+H₂O；硫化鈉和碳酸鈉混合溶液；
（2）反應(yīng)開始時發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂S+4SO₂+H₂O=2H₂S+Na₂SO₃，SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，故該渾濁物是S，
故答案為：S；
（3）d裝置為尾氣吸收裝置，吸收二氧化硫和硫化氫等酸性氣體，應(yīng)選用氫氧化鈉溶液，
故答案為：氫氧化鈉溶液；
（4）通過控制反應(yīng)的溫度或硫酸的滴加速度可以控制SO₂生成速率，
故答案為：控制反應(yīng)的溫度或硫酸的滴加速度；
（5）硫代硫酸鈉遇酸易分解，若通入的SO₂過量，則溶液顯酸性，硫代硫酸鈉會分解，
故答案為：若SO₂過量，溶液顯酸性，產(chǎn)物分解；
（6）①根據(jù)：Na₂S₂O₃•5H₂O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl₂溶液混合無沉淀生成；Na₂SO₃易被氧化；BaSO₃難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO₄難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強(qiáng)氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl₂溶液，有白色沉淀生成，過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na₂SO₃和Na₂SO₄，
故答案為：過濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸；
②因?yàn)閬喠蛩徕c易被氧化生成硫酸鈉，所以為減少裝置C中生成Na₂SO₄的量，改進(jìn)后的操作是先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液，
故答案為：先向A中燒瓶滴加濃硫酸，產(chǎn)生的氣體將裝置中的空氣排盡后，再向C中燒瓶加入硫化鈉和碳酸鈉的混合溶液．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計和制備過程分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)如離子反應(yīng)方程式、定性檢驗(yàn)、除雜，注意積累是解題關(guān)鍵，題目難度中等．