Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可以除去自來水中的氯氣，在水產養殖上被廣泛應用。用純堿和硫化堿(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)為原料制備Na2S2O3·5H2O的實驗流程如下：

回答下列問題：

(1)試劑X是一種二元化合物的鋇鹽，它與Na2SO4反應的化學方程式為___________________。

(2)用熱水溶解并趁熱過濾的目的是______________________。

(3)利用SO2與Na2CO3、Na2S的混合溶液反應制備Na2S2O3，所需儀器如下圖：

①從左到右連接各儀器，導管的接口順序為：___________接e、f接___________、___________接___________、___________接d。___________

②E中發生反應的離子方程式為______________________。

③裝置B的作用是______________________。

(4)操作1包括蒸發濃縮、______________________、___________、洗滌、干燥

(5)為測定產品Na2S2O3·5H2O的純度，準確稱取12.4gNa2S2O3·5H2O產品，配制成100mL溶液，取25.00mL溶液，以淀粉溶液作指示劑，用0.2500mol·L－1碘的標準溶液滴定，發生反應2S2O32－+I2= S4O62－+2I－，消耗碘的標準溶液20.00mL，則該產品的純度為___________。

Answer 1

【答案】BaS+Na2SO4= BaSO4+Na2S 更快更多溶解硫化堿，并防止過濾時，因降溫而析出Na2S，造成損失 a b c g h CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2 作安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中 冷卻結晶 過濾 80%

【解析】

用純堿和硫化堿(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)為原料制備Na2S2O3·5H2O，根據實驗流程，用熱水溶解硫化堿可以更快更多溶解硫化堿，然后加入試劑X，試劑X是一種二元化合物的鋇鹽，為了不引入新雜質，所以可考慮使用BaS，反應生成硫酸鋇、碳酸鋇沉淀，過濾除去，然后在濾液中通入二氧化硫，并加入碳酸鈉，硫化鈉與二氧化硫、碳酸鈉反應生成硫代硫酸鈉，蒸發濃縮，冷卻結晶得到Na2S2O3·5H2O，據此分析解答。

(1)該實驗流程的目的是用硫化堿(主要成分Na2S，含少量Na2SO4、Na2CO3等)制備Na2S2O35H2O，原料中含雜質Na2SO4、Na2CO3等，凈化時考慮除去SO42-，CO32-，試劑X是一種二元化合物的鋇鹽，為了不引入新雜質，所以可考慮使用BaS，因此與Na2SO4反應的化學方程式為BaS+Na2SO4= BaSO4↓+Na2S，故答案為：BaS+Na2SO4= BaSO4↓+Na2S；

(2)用熱水溶解可以更快更多溶解硫化堿，趁熱過濾可以防止過濾時，因降溫而析出Na2S，造成損失，故答案為：更快更多溶解硫化堿，并防止過濾時，因降溫而析出Na2S，造成損失；

(3)①利用SO2與Na2CO3、Na2S的混合溶液反應制備Na2S2O3，反應的方程式為Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，根據提供的裝置圖，D為二氧化硫的發生裝置，E為三者的反應裝置，尾氣中的二氧化硫需要吸收，并防止倒吸，用C裝置處理，需按下列順序連接裝置，A(實驗后期關閉E中止水夾，打開A中止水夾，可吸收多余SO2)→D(制取SO2)→B(安全裝置)→E(制取Na2S2O3)→C(吸收SO2尾氣)，所以各接口的順序為： a接e、f接b、c接g、h接d，故答案為：a b c g h；

②E中發生反應的離子方程式為CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2，故答案為：CO32-+2 S2-+SO2=3S2O32-+CO2；

③裝置B是安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中，故答案為：作安全瓶，防止E中溶液倒吸入D中；

(4) 硫化鈉與二氧化硫、碳酸鈉反應生成硫代硫酸鈉，要得到硫代硫酸鈉晶體，可以蒸發濃縮，冷卻結晶得到Na2S2O3·5H2O，因此操作1包括蒸發濃縮、冷卻結晶，過濾、洗滌、干燥，最終得到Na2S2O3·5H2O，故答案為：冷卻結晶；過濾；

(5) 20.00mL 0.2500mol·L－1碘的標準溶液中含有碘的物質的量為0.02L×0.2500mol/L=0.005mol，根據2S2O32－+I2= S4O62－+2I－，樣品中含有的Na2S2O3·5H2O為0.005mol×2×=0.04mol，因此樣品中含有的Na2S2O3·5H2O的純度為×100%=80%，故答案為：80%。