Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)可以除去自來水中的氯氣，在水產(chǎn)養(yǎng)殖上被廣泛應(yīng)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(shí)驗(yàn)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(yīng)的化學(xué)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(yīng)制備Na2S2O3，所需儀器如下圖：

①從左到右連接各儀器，導(dǎo)管的接口順序?yàn)椋?/span>___________接e、f接___________、___________接___________、___________接d。___________

②E中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________。

③裝置B的作用是______________________。

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

(5)為測定產(chǎn)品Na2S2O3·5H2O的純度，準(zhǔn)確稱取12.4gNa2S2O3·5H2O產(chǎn)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，發(fā)生反應(yīng)2S2O32－+I2= S4O62－+2I－，消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL，則該產(chǎn)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(shí)，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(jié)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(jù)實(shí)驗(yàn)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(zhì)，所以可考慮使用BaS，反應(yīng)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(yīng)生成硫代硫酸鈉，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到Na2S2O3·5H2O，據(jù)此分析解答。

(1)該實(shí)驗(yàn)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(zhì)Na2SO4、Na2CO3等，凈化時(shí)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(zhì)，所以可考慮使用BaS，因此與Na2SO4反應(yīng)的化學(xué)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(shí)，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(shí)，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(yīng)制備Na2S2O3，反應(yīng)的方程式為Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，根據(jù)提供的裝置圖，D為二氧化硫的發(fā)生裝置，E為三者的反應(yīng)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(shí)驗(yàn)后期關(guān)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?yàn)椋?/span> a接e、f接b、c接g、h接d，故答案為：a b c g h；

②E中發(fā)生反應(yīng)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(yīng)生成硫代硫酸鈉，要得到硫代硫酸鈉晶體，可以蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶得到Na2S2O3·5H2O，因此操作1包括蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、洗滌、干燥，最終得到Na2S2O3·5H2O，故答案為：冷卻結(jié)晶；過濾；

(5) 20.00mL 0.2500mol·L－1碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液中含有碘的物質(zhì)的量為0.02L×0.2500mol/L=0.005mol，根據(jù)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%。