Question

【題目】(硫化堿法是工業上制備Na2S2O3的方法之一，反應原理為：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2（該反應△H＞0）。某研究小組在實驗室用硫化堿法制備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吸收效率低的實驗現象是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，除了及時攪拌反應物外，還可采取的合理措施是___________________。（答一條）

（2）假設本實驗所用的Na2CO3含少量NaCl、NaOH，設計實驗方案進行檢驗。請完成該實驗方案。（已知：室溫時CaCO3飽和溶液的pH＝10.2）

序號	實驗操作	預期現象	結論
①	取少量樣品于試管中，加入適量蒸餾水，充分振蕩溶解， ______。	有白色沉淀生成	樣品含NaCl
②	另取少量樣品于燒杯中，加入適量蒸餾水，充分攪拌溶解，_____。	有白色沉淀生成，上層清液pH>10.2	樣品含NaOH

（3）Na2S2O3溶液是定量實驗中的常用試劑，測定其濃度的過程如下：

第一步：準確稱取a g KIO3（化學式量：214）固體配成溶液；

第二步：加入過量KI固體和H2SO4溶液，滴加指示劑；

第三步：用Na2S2O3溶液滴定至終點，消耗Na2S2O3溶液的體積為V mL。則c(Na2S2O3)＝___mol·L-1。

（4）在(3)的實驗中，某同學第一步和第二步的操作都很規范，第三步滴速太慢，這樣測得的Na2S2O3濃度可能___________（填“不受影響”、“偏低”或“偏高”），原因是_____________。(用離子方程式表示)。(已知：IO3-＋5I-+6H+= 3I2＋3H2O，4I-＋O2+4H+=I2＋2H2O，2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I-)

Answer 1

【答案】 品紅溶液 顏色很快褪去 控制SO 2 的流速(或適當升高溫度) 滴加足量稀硝酸后，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩 加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測量上層清液pH值 3000a/107V 偏低 4I-+O2+4H+=2I2+2H2O，2S2O32-+I2=S4O62-+2I-

【解析】（1）①錐形瓶A中出來的氣體中含有SO2 氣體，檢驗SO2氣體的試劑是品紅溶液，如果品紅溶液褪色很快，說明A中出來的氣體中含有較高濃度的SO2 ，則A中SO2的吸收率較低，如果品紅褪色比較慢，則說明A中SO2 吸收比較完全，故答案為：品紅溶液、顏色很快褪去。

②為了使SO2 盡快完全吸收，除了及時攪拌反應物外，還可以適當提高反應的溫度，使速率加快；也可以控制SO2 的流速，使反應速率增大。故答案為：適當提高反應的溫度（或控制SO2 的流速）。

（2）①Cl-的檢驗所需要的試劑為AgNO3，同時CO32-和OH-也能與Ag+生成白色沉淀，從而干擾Cl-檢驗，故先必須將CO32-和OH-排除，所以先往溶液中加入過量的硝酸，使CO32-生成CO2氣體揮發，OH-生成H2O，再加AgNO3 溶液，振蕩，有白色沉淀生成可證明含有NaCl。故答案為：滴加足量稀硝酸后，再滴加少量AgNO3溶液，振蕩。

②NaOH溶液呈堿性，可以用pH計測量其pH，如果pH>7，就可以說明混合物中含有NaOH，但Na2CO3溶液也呈堿性，故必須先將Na2CO3除去，可以加入過量的中性的CaCl2溶液生成CaCO3沉淀，同時生成的NaCl也為中性，再用pH計測量上層清液的pH。答案為：加入過量CaCl2溶液，攪拌，靜置，用pH計測量上層清液pH值。

（3）根據IO3-＋5I-+6H+= 3I2＋3H2O， 2S2O32-＋I2=S4O62-＋2I-可得IO3- ～ 6S2O32-，Na2S2O3的物質的量為6×a/214 mol ， c(Na2S2O3)=(6a/214)mol÷0.001VL=（3000a/107V ）mol·L-1。

（4）第三步如果滴速過慢，則第二步中過量的I-被空氣中的O2氧化生成I2，I2的量增多導致消耗的Na2S2O3溶液體積偏多，根據 c(Na2S2O3)= 3000a/107V mol·L-1可知，測得的濃度將偏低。對應的離子方程式為：4I-+O2+4H+=2I2+2H2O，2S2O32-+I2=S4O62-+2I-