Question

【題目】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環境中穩定，在酸性環境中會生成單質S。

Ⅰ．制備Na2S2O3·5H2O反應原理：Na2SO3(aq)＋S(s) Na2S2O3(aq)

實驗步驟：

①稱取15gNa2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。另取5g研細的硫粉，用3mL乙醇潤濕，加入上述溶液中。

②安裝實驗裝置(如圖所示，部分夾持裝置略去)，水浴加熱，微沸60min。回答下列問題：

（1）硫粉在反應前用乙醇潤濕的目的是_____。

（2）儀器a的作用是______。

（3）產品中除了有未反應的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質是____，檢驗是否存在該雜質的方法是______。

Ⅱ．分離Na2S2O3·5H2O已知：Na2S2O3·5H2O于40～45℃熔化，48℃分解；Na2S2O3 易溶于水，不溶于乙醇。在水中有關物質的溶解度曲線如圖所示。

分離Na2S2O3·5H2O晶體的流程如圖所示：

回答下列問題：

（1）為減少產品的損失，操作①為___，操作②是抽濾洗滌干燥，其中洗滌操作是用___（填試劑）作洗滌劑。

（2）蒸發濃縮濾液直至溶液呈微黃色渾濁為止，蒸發時為什么要控制溫度不宜過高_____。

III．測定產品純度

準確稱取Wg產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑，用0.1000mol·L－1碘的標準溶液滴定。反應原理為2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－

（1）滴定至終點時，溶液顏色的變化_____。

（2）滴定起始和終點的液面位置如圖，則消耗碘的標準溶液體積為___mL。

產品的純度為(設Na2S2O3·5H2O相對分子質量為M)___。

IV．Na2S2O3的應用

Na2S2O3還原性較強，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，常用作脫氯劑，該反應的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】使硫粉易于分散到溶液中 冷凝回流 Na2SO4 取少量產品溶于過量稀鹽酸，過濾，向濾液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產品中含有Na2SO4 趁熱過濾 乙醇 溫度過高會導致析出的晶體分解 無色變藍色 18.10 3.620×10-3M/W S2O32- +4Cl2 +5H2O=2SO42-+8Cl- +10H+

【解析】

Ⅰ（1）硫不溶于水，微溶于酒精，酒精和水互溶，反應前硫粉用酒精潤濕，可以使硫粉易于分散到溶液中；

（2）在反應容器上方豎立放置的冷凝管可以把反應容器中的物質冷凝然后回流到反應器中；

（3）Na2SO3容易被氧化為Na2SO4，所以在產品中，除了有未反應的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質是Na2SO4，檢驗Na2SO4是否存在的方法加入過量稀鹽酸，Na2S2O3和HCl反應生成NaCl、S、SO2和水，Na2SO3和HCl反應生成NaCl、SO2和水，把S過濾出去，向濾液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產品中含有Na2SO4。故答案為：取少量產品溶于過量稀鹽酸，過濾，向濾液中加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產品中含有Na2SO4；

Ⅱ（1）根據溶解度曲線可知，要獲得Na2S2O3溶液，需要控制比較高的溫度過濾，所以操作①為趁熱過濾。由于Na2S2O3·5H2O不溶于乙醇，所以用乙醇做洗滌劑。故答案為：趁熱過濾，乙醇；

（2）由于Na2S2O3·5H2O于48℃分解，所以蒸發時溫度不宜過高；

Ⅲ（1）碘遇淀粉變藍，所以滴定終點的顏色變化為溶液由無色變為藍色；

（2）滴定管的準確度為0.01mL，滴定前滴定管的讀數為0.00mL，滴定后滴定管的讀數為18.10mL，所以消耗碘的標準溶液的體積為18.10mL。消耗碘的物質的量為0.1000mol·L－1×0.01810L=0.001810mol，根據反應的方程式：2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I－，n(S2O32-)=n(Na2S2O3)=2n(I2)= 0.001810mol×2=0.003620mol==3.620×10-3mol，所以Na2S2O3的純度為：；

Ⅳ.Na2S2O3和Cl2反應，Na2S2O3被氧化成SO42-，Cl2被還原為Cl-，根據電子守恒配平，得到反應的離子方程式為S2O32- +4Cl2 +5H2O=2SO42-+8Cl- +10H+。