Question

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           ，表明SO₂吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中溶液            。
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                 、               。（寫(xiě)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，___________________。	_______________	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)嚢枞芙猓琠__________________。	_______________	樣品含NaOH

 
（3）Na₂S₂O₃溶液是定量實(shí)驗(yàn)中的常用試劑，測(cè)定其濃度的過(guò)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(guò)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)＝_________mol·L^－1。（只列出算式，不作運(yùn)算）
已知：Cr₂O₇^2－＋6I^－+14H⁺= 2Cr³⁺＋3I₂＋7H₂O     2S₂O₃^2－＋I(xiàn)₂=S₄O₆^2－＋2I^－
（4）某同學(xué)第一步和第二步的操作都很規(guī)范，第三步滴速太慢，這樣測(cè)得的Na₂S₂O₃濃度可能        （填“無(wú)影響”、“偏低”或“偏高”），原因是                                 。

Answer 1

（1）①品紅、溴水或KMnO₄溶液；溶液顏色很快褪色或指出相應(yīng)試劑的正確顏色（紅色、黃色等）很快褪色也可得分。 （2分，每個(gè)1分）
②增大SO₂的接觸面積、控制SO₂的流速、適當(dāng)升高溫度（答其中二條即可）（4分，每個(gè)2分）
（2）（8分，每個(gè)2分）

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩。	有白色沉淀生成
②	加入過(guò)量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計(jì)測(cè)定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10．2

 
（3）6000a/214V 或3000a/107V   (其它正確答案也給分)   （2分）
（4）偏高；4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O

解析試題分析：（1）①由于SO₂具有還原性、漂白性，因此若 裝置B的作用是檢驗(yàn)裝置A中SO₂的吸收效率，則B中試劑可以是品紅、溴水或KMnO₄溶液，表明SO₂吸收效率低的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是B中溶液溶液顏色很快褪色。
②要使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增大SO₂的接觸面積、控制SO₂的流速、適當(dāng)升高溫度等。
（2）氯離子的檢驗(yàn)可以利用硝酸酸化的硝酸銀溶液；由于飽和碳酸鈣溶液的pH＝10．2，所以可以先進(jìn)入氯化鈣溶液，然后測(cè)量溶液的pH值進(jìn)行對(duì)比即可，因此答案為：

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象
①	滴加足量稀硝酸，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩。	有白色沉淀生成
②	加入過(guò)量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計(jì)測(cè)定上層清液pH	有白色沉淀生成，上層清液pH大于10．2

 
（3）ag硝酸鉀的物質(zhì)的量是mol，則根據(jù)反應(yīng)式IO₃^－＋5I^－＋6H^＋=3I₂＋3H₂O、2S₂O₃^2－＋I(xiàn)₂=S₄O₆^2－＋2I^－可知：IO₃^－～～～～～6S₂O₃^2－
1mol          6mol
mol       mol×6
所以c(Na₂S₂O₃)＝mol/L＝mol/L
（4）由于碘離子易被氧化：4I^—+4H⁺+O₂＝2I₂+2H₂O，因此如果第三步滴速太慢，則導(dǎo)致消耗的硫代硫酸鈉溶液的體積增加，從而導(dǎo)致其濃度偏高。
考點(diǎn)：考查二氧化硫的性質(zhì)、外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響、物質(zhì)檢驗(yàn)以及氧化還原滴定的有關(guān)計(jì)算與誤差分析