Question

【題目】Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或堿性環境中穩定。

Ⅰ.制備Na2S2O3·5H2O

反應原理：Na2SO3 （aq）＋S（s）Na2S2O3 （aq）

實驗步驟：

① 稱取15 g Na2SO3加入圓底燒瓶中，再加入80 mL蒸餾水。 另取5 g研細的硫粉，用3 mL乙醇潤濕，加入上述溶液中。

② 安裝實驗裝置（如圖所示，部分夾持裝置略去），水浴加熱， 微沸60分鐘。

③ 趁熱過濾，將濾液水浴加熱濃縮，冷卻析出Na2S2O3·5H2O，經過濾、洗滌、低溫干燥，得到產品。

回答問題：

（1） Na2S2O3 中硫元素的化合價為_____________；Na2S2O3在強酸性溶液中不能穩定存在，其原因為___________________（用離子方程式表示）。

（2）儀器a的名稱是________，其作用是________________。

（3）產品中除了有未反應的Na2SO3外，最可能存在的無機雜質是________。檢驗其是否存在的方法是___________________。

Ⅱ.測定產品純度

準確稱取W g產品，用適量蒸餾水溶解，以淀粉作指示劑， 用0.100 0 mol·L－1碘的標準溶液滴定（反應原理為：2S2O＋I2===S4O＋2I-）。

（4）滴定至終點時，溶液顏色的變化：_____________。

（5）滴定結束后消耗碘的標準溶液體積為20.00mL。產品的純度為（用含W的代數式表示）_____________。

Answer 1

【答案】（1）+2，S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+2H2O；（2）冷凝管，冷凝回流乙醇；（3）Na2SO4，取少量產品溶于過量稀鹽酸，過濾，向濾液中滴加BaCl2溶液，若產生白色沉淀說明產品中含有Na2SO4；（4）由無色變藍色，半分鐘內不褪色；（5）0.992/W×100%。

【解析】

試題分析：I.（1）Na顯＋1價，O顯－2價，根據化合價代數和為0，即S的價態為＋2價，發生：S2O32－＋2H＋=S↓＋SO2↑＋2H2O；（2）儀器a為（球形）冷凝管，乙醇易揮發，冷凝回流乙醇，為提高原料的利用率；（3）Na2SO3中S顯＋4價，容易被氧化成＋6價，即為Na2SO4，取少量產品溶于過量稀鹽酸，過濾，向濾液中滴加BaCl2溶液，若產生白色沉淀說明產品中含有Na2SO4；（4）滴定終點的判斷：滴入最后一滴I2，溶液由無色變為藍色，且半分鐘內不變色；（5）根據反應方程式，n（Na2S2O3）=20×10－3×0.1×2mol=4×10－3mol，w（Na2S2O3·5H2O）=4×10－3×248/W×100%=0.992/W×100%。