Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)是重要的化工原料。具有較強(qiáng)的還原性，可用于棉織物漂白后的脫氯劑，定量分析中的還原劑。易溶于水，不溶于乙醇。Na2S2O35H2O于40～45℃熔化，48℃分解。實(shí)驗(yàn)室中常用亞硫酸鈉和硫磺制備Na2S2O35H2O。制備原理為：Na2SO3+S+5H2O═Na2S2O35H2O。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉晶體并探究其化學(xué)性質(zhì)。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室制取Na2S2O35H2O晶體的步驟如下：

①稱取12.6 g Na2SO3于燒杯中，溶于80.0 mL水。

②另取4.0 g硫粉，用少許乙醇潤(rùn)濕后，加到上述溶液中。

③水浴加熱(如圖1所示，部分裝置略去)，微沸，反應(yīng)約1小時(shí)后過濾。

④濾液在經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后析出Na2S2O35H2O晶體。

⑤進(jìn)行減壓過濾(如圖2所示)、乙醇洗滌并干燥。請(qǐng)回答：

(1)儀器B的名稱是_____。

(2)步驟④在濃縮過程中不能蒸發(fā)過度，其原因是_____。步驟⑤如欲停止抽濾，應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下，再關(guān)抽氣泵，其原因是_____。

(3)洗滌時(shí)為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用的試劑是_____。

A.水 B.乙醇 C.氫氧化鈉溶液 D.稀鹽酸

Ⅱ.設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)流程探究Na2S2O3的某些化學(xué)性質(zhì)

(4)實(shí)驗(yàn)①Na2S2O3溶液pH＝8的原因是_____(用離子方程式表示)。

(5)寫出實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_____。

Ⅲ.用Na2S2O3的溶液測(cè)定溶液中ClO2的物質(zhì)的量濃度，可進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)。

步驟1：準(zhǔn)確量取ClO2溶液10.00mL，稀釋成100mL試樣。

步驟2：量取V1 ML試樣加入到錐形瓶中，調(diào)節(jié)試樣的pH≤2.0，加入足量的KI晶體，搖勻，在暗處靜置30分鐘(已知：ClO2+I﹣+H+—I2+Cl﹣+H2O 未配平)。

步驟3：以淀粉溶液作指示劑，用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3溶液V2 mL(已知：I2+2S2O32﹣=2I﹣+S4O62﹣)。

(6)滴定終點(diǎn)現(xiàn)象是_____。根據(jù)上述步驟計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度為_____ mol/L(用含字母的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】球形冷凝管 避免溫度高于48℃，Na2S2O35H2O發(fā)生分解 避免發(fā)生水倒吸 B S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣ S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+ 溶液藍(lán)色褪去，并在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)

【解析】

(1)、根據(jù)裝置圖可知，儀器B為球形冷凝管；

(2)、根據(jù)題干信息‘Na2S2O35H2O于40～45℃熔化，48℃分解’解答；停止抽濾時(shí)，應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下，再關(guān)抽氣泵，是為了避免發(fā)生水倒吸；

(3)、硫粉難溶于水、微溶于乙醇，乙醇濕潤(rùn)可以使硫粉易于分散到溶液中，硫在酒精中微溶，可以增大接觸面積，提高反應(yīng)速率；

(4)、常溫下，由pH=8，是Na2S2O3為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性；

(5)、加入足量氨水同時(shí)加入氯化鋇溶液，氯水具有氧化性，Na2S2O3具有還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成SO42-和Cl-，生成的SO42-再與Ba2+反應(yīng)；

(6)、滴定終點(diǎn)時(shí)Na2S2O3溶液將碘全部還原，以淀粉溶液作指示劑，溶液藍(lán)色褪去；由方程式2ClO2+10I- +8H+=5I2+2Cl-+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-得關(guān)系式ClO2~52S2O32-, n (2S2O32-) =cV2×10-3mol，所以V1mL ClO2的溶液中含有的ClO2的物質(zhì)的量為2cV2×10-4mol，根據(jù)c=計(jì)算出原ClO2溶液的物質(zhì)的量濃度。

（1）由裝置圖可知儀器B為球形冷凝管，故答案為：球形冷凝管；

（2）加熱時(shí)應(yīng)避免溫度高于48℃，Na2S2O35H2O發(fā)生分解，抽濾時(shí)應(yīng)避免倒吸，如欲停止抽濾，應(yīng)先將吸濾瓶支管上的橡皮管拔下，再關(guān)抽氣泵，其原因是避免發(fā)生水倒吸，

故答案為：避免溫度高于48℃，Na2S2O35H2O發(fā)生分解；避免發(fā)生水倒吸；

（3）洗滌時(shí)為盡可能避免產(chǎn)品損失應(yīng)選用乙醇，故答案為：B；

（4）Na2S2O3為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解呈堿性，離子方程式為S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣，

故答案為：S2O32﹣+H2OHS2O3﹣+OH﹣；

（5）實(shí)驗(yàn)②中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+，

故答案為：S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+；

（6）滴定終點(diǎn)，溶液藍(lán)色褪色，且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)，反應(yīng)的關(guān)系式為2ClO2～5I2～10S2O32﹣，n（Na2S2O3）＝V2c×10﹣3mol，則c（ClO2）＝mol/L，

故答案為：溶液藍(lán)色褪去，并在半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；。