Question

【題目】硫代硫酸鈉可用于照相業(yè)作定影劑、紙漿漂白作脫氯劑等。實驗室用SO2通入Na2S和Na2CO3的混合液中來制備硫代硫酸鈉。

本實驗對Na2S純度要求較高，利用圖1所示的裝置可將工業(yè)級的Na2S提純。已知Na2S常溫下微溶于酒精，加熱時溶解度迅速增大，雜質不溶于酒精。提純過程為：將已稱量好的工業(yè)級Na2S放入圓底燒瓶中，加入一定質量的酒精和少量水。按圖1所示裝配所需儀器，向冷凝管通入冷卻水，同時水浴加熱。待燒瓶中固體不再減少時，停止加熱。將燒瓶取下，立即趁熱過濾，再冷卻結晶，抽濾。將所得固體洗滌、干燥，得到Na2S9H2O晶體。

(1)下列說法不正確的是___。

A.將晶體轉移至布氏漏斗時，若器壁上粘有少量晶體，應用冷水淋洗

B.抽濾時，為防止濾紙穿孔，可適當關小水龍頭或多加一層濾紙

C.洗滌時，可用一定濃度的乙醇溶液洗滌晶體，目的是洗除晶體表面的雜質，易于得到干燥晶體

D.為加快產品的干燥，可高溫烘干

E.在提純過程中“趁熱過濾”操作的目的是防止硫化鈉結晶析出而損失、去除雜質

(2)用圖2所示裝置制取Na2S2O3，其中盛放Na2SO3固體的玻璃儀器名稱是________，三頸燒瓶中發(fā)生反應的化學方程式__________。

(3)硫代硫酸鈉樣品中Na2S2O35H2O的純度(質量分數)可通過氧化還原滴定法測定，相關反應方程式為2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。準確稱取W g樣品于錐形瓶中，用適量蒸餾水溶解，并滴加淀粉溶液作指示劑。用0.1000 mol/L碘的標準溶液進行滴定。請回答：

①達到滴定終點的標志是_______。

②滴定起始和終點的液面位置如圖3，則消耗碘的標準溶液體積為_______ mL，產品純度為________（設Na2S2O35H2O相對分子質量為M）。

③若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則會使樣品中Na2S2O35H2O的純度的測量結果________（填“偏高”“偏低”或“不變”）。

Answer 1

【答案】AD 蒸餾燒瓶 4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2 溶液變?yōu)樗{色，且30s內不恢復原色 18.10 % 偏低

【解析】

(1)冷卻結晶得到硫化鈉晶體說明硫化鈉的溶解度隨溫度的降低而減小，結合抽濾的操作分析可得；

(2)根據儀器構造可得；三頸燒瓶中SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中來制備硫代硫酸鈉，同時有二氧化碳生成；

(3)①根據滴定原理，Na2S2O3用碘標準溶液進行滴定，Na2S2O3反應完成時，弱碘溶液過量，會使淀粉溶液顯藍色；

②標準液的體積等于終點讀數與起始讀數的差值；根據關系式2Na2S2O35H2O～I2，由Na2S2O35H2O與I2的物質的量關系計算；

③若滴定時振蕩不充分，看到溶液局部變色就停止滴定，則會使消耗標準液體積偏小。

(1)A. 將晶體轉移至布氏漏斗時，若器壁上粘有少量晶體，應用濾液淋洗，用水洗滌，會導致晶體由于溶解而減少，A錯誤；

B. 抽濾時，為防止濾紙穿孔，可適當關小水龍頭或多加一層濾紙，B正確；

C. 洗滌時，用一定濃度的乙醇溶液洗滌晶體，目的是洗除晶體表面的雜質，得到干燥晶體，C正確；

D. Na2S9H2O受熱易失去結晶水，不能高溫干燥，D錯誤；

E. 硫化鈉的溶解度隨溫度的降低而減小，在提純過程中“趁熱過濾”可防止由于硫化鈉結晶析岀而損失、去除雜質，E正確；

故合理選項是AD；

(2)根據儀器結構可知：盛放Na2SO3固體的玻璃儀器為蒸餾燒瓶；三頸燒瓶中SO2通入Na2S和Na2CO3的混合溶液中來制備硫代硫酸鈉，同時有二氧化碳生成，反應方程式為：4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；

(3)①根據滴定原理，Na2S2O3用碘標準溶液滴定，Na2S2O3反應完成，碘單質若過量，會使淀粉溶液顯藍色，故滴定終點現象為：溶液變?yōu)樗{色，且30s內不恢復原色；

②起始和終點的液面位置如圖，則消耗碘的標準溶液體積為V(I2)=18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL；根據方程式2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6可知反應物與生成物的物質的量關系為2Na2S2O35H2O～I2，n(Na2S2O35H2O)=2n(I2)=2×0.1000 mol/L× 0.01810 L=3.62×10-3 mol，所以該產品的純度為：×100%=%；

③若滴定時振蕩不充分，剛看到溶液局部變色就停止滴定，則滴加的標準液體積偏小，消耗標準溶液中溶質的物質的量偏少，使得樣品中Na2S2O35H2O的含量偏少，導致樣品的純度的測量結果偏低。