Question

13．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(shí)驗(yàn)室用硫化堿法制備Na₂S₂O₃•5H₂O流程如下．

（1）吸硫裝置如圖所示．

①裝置B的作用是檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中溶液顏色很快褪色；
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(shí)攪拌反應(yīng)物外，還可采取的合理措施是控制SO₂的流速、適當(dāng)升高溫度．（寫出兩條）
（2）假設(shè)本實(shí)驗(yàn)所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行檢驗(yàn)．（室溫時(shí)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(jì)、燒杯、試管、滴管

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)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�，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(jì)測定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10.2	樣品含NaOH

（3）Na₂S₂O₃溶液是定量實(shí)驗(yàn)中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：準(zhǔn)確稱取a g KIO₃（化學(xué)式量：214）固體配成溶液，加入過量KI固體和H₂SO₄溶液，滴加指示劑，用Na₂S₂O₃溶液滴定至終點(diǎn)，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(yùn)算）
已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O        2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)二氧化硫具有還原性、漂白性分析；
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根據(jù)檢驗(yàn)氯離子的方法分析；
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．

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(yàn)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(huì)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：控制SO₂的流速；適當(dāng)升高溫度；
（2）實(shí)驗(yàn)所用的Na₂CO₃含少量NaCl、NaOH，若檢驗(yàn)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(shí)CaCO₃飽和溶液的pH=10.2，若要檢驗(yàn)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(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象	結(jié)論
①		有白色沉淀生成
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(jì)測定上層清液pH．

；
（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=$\frac{6a}{214}$mol，則c（Na₂S₂O₃）=$\frac{n}{V}$=$\frac{\frac{6a}{214}mol}{V×1{0}^{-3}L}$=$\frac{6000a}{214V}$mol•L^-1，
故答案為：$\frac{6000a}{214V}$．

點(diǎn)評(píng) 本題以硫的化合物的性質(zhì)為載體，考查氧化還原滴定的應(yīng)用、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，是對知識(shí)的綜合運(yùn)用與分析解決問題能力的考查，注意利用關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算．