Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)具有較強的還原性，還能與中強酸反應，在精細化工領域應用廣泛。將SO2通入按一定比例配制成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，可制得Na2S2O3·5H2O(大蘇打)。

已知：Na2S、Na2CO3、Na2SO3、NaHCO3溶液呈堿性；NaHSO3溶液呈酸性。

(1)實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發生裝置是________(填字母代號)。

(2)向Na2S和Na2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中，發現：

①淺黃色沉淀先逐漸增多，反應的化學方程式為_____________________________________；

②當淺黃色沉淀不再增多時，反應體系中有無色無味的氣體產生，反應的化學方程式為________________________________；

③淺黃色沉淀逐漸減少(這時有Na2S2O3生成)；

④繼續通入過量的SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，反應的化學方程式為________________________。

(3)制備Na2S2O3時，為了使反應物利用率最大化，Na2S和Na2CO3的物質的量之比應為____________；通過反應順序，可比較出：溫度相同時，同物質的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液pH更大的是________________。

Answer 1

【答案】 d 3SO2＋2Na2S===3S↓＋2Na2SO3 SO2＋Na2CO3===Na2SO3＋CO2 Na2S2O3＋SO2＋H2O===S↓＋2NaHSO3 2∶1 Na2S溶液

【解析】(1)根據Na2SO3易溶于水，結合裝置中對物質的狀態的要求分析判斷；

(2)①根據亞硫酸的酸性比氫硫酸強，且2H2S+SO2=3S↓+2H2O分析解答；②根據無色無味的氣體為CO2氣體分析解答；④根據題意Na2S2O3能與中強酸反應分析解答；

(3)根據(2)中一系列的反應方程式分析解答；根據SO2先和Na2S反應，后與碳酸鈉反應分析判斷。

(1)因為Na2SO3易溶于水，a、b、c裝置均不能選用，實驗室用Na2SO3和硫酸制備SO2，可選用的氣體發生裝置是d，故答案為：d；

(2)①向Na2S和Na2CO3的混合溶液中不斷通入SO2氣體的過程中，淺黃色沉淀先逐漸增多，其反應原理為SO2+Na2S+H2O=H2S+Na2SO3，2H2S+SO2=3S↓+2H2O，即反應的化學方程式為：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；故答案為：3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；

②當淺黃色沉淀不再增多時，有無色無嗅的氣體產生，無色無味的氣體為CO2氣體，其化學方程式為SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；故答案為：SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；

④繼續通入SO2，淺黃色沉淀又會逐漸增多，Na2S2O3能與中強酸反應，所以淺黃色沉淀又增多的原理為：Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；故答案為：Na2S2O3+SO2+H2O=S↓+2NaHSO3；

(3)①3SO2+2Na2S=3S↓+2Na2SO3；②SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2；③Na2SO3+S=Na2S2O3；①+②+③×3得：4SO2+2Na2S+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2；所以Na2S和Na2CO3的物質的量之比為2：1；因為SO2先和Na2S反應，所以溫度相同時，同物質的量濃度的Na2S溶液和Na2CO3溶液，Na2S溶液的pH更大；故答案為：2：1；Na2S溶液。