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硫代硫酸钠(Na2S2O3)是重要的化工原料,可用作分析试剂及鞣革的还原剂,易溶于水,受热、遇酸易分解。Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,某化学兴趣小组在实验室中用如图所示装置(加热装置及部分夹持装置已略去)模拟其生产过程并探究其化学性质。

烧瓶C中发生如下反应:

Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq)      ①

2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l)             ②

S(s)+Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq)             ③

Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O

(1)加入药品之前须进行的操作是_________;装置D的作用是______________;装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的试剂最好选用________(填字母)。

A.蒸馏水        B.饱和Na2SO3溶液

C.饱和NaHSO3溶液      D.饱和NaHCO3溶液

(2)为保证硫代硫酸钠的产量,实验中产生的SO2不能过量,原因是_________;所制得的粗产品可以通过________方法进一步提纯得到纯Na2S2O3·5H2O。

Ⅱ.测定产品纯度

准确称取w g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.10 mol·L-1I2的标准溶液滴定。反应原理为2S2O32-+I2=S4O62-+2I-。

(3)滴定至终点时的现象:______________。滴定起始和终点时I2的标准溶液液面位置如图所示,则消耗I2的标准溶液的体积为________mL。产品的纯度为________(设Na2S2O3·5H2O的相对分子质量为M,列出用M、w表示的表达式)。

Ⅲ.探究Na2S2O3的部分化学性质

(4)(提出假设) 

假设一:Na2S2O3与Na2SO4的结构相似,化学性质也应该相似,因此,室温时Na2S2O3溶液的pH=7。

假设二:从S的化合价推测Na2S2O3具有较强的还原性。

(验证假设) 配制适量Na2S2O3溶液,进行如下实验,请将实验补充完整。

实验操作

实验结论

或现象

现象解释(用离子

方程式表示)

假设一

________

溶液pH=8

________

假设二

向溴水中

滴入适量

Na2S2O3

溶液

溴水褪色

________

实验结论:________________________________________。

Ⅳ.Na2S2O3的应用

(5)Na2S2O3的商品名为“海波”,俗称“大苏打”,化学上常用于滴定实验。为测定某K2Cr2O7溶液的浓度,研究小组的同学准确量取10.00 mL K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,加入过量KI固体和适量稀H2SO4,滴加几滴指示剂,用0.10 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点,进行3次平行实验后,测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL,则c(K2Cr2O7)=________mol·L-1。(已知:Cr2O72-+6I-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O,2S2O32-+I2=S4O62-+2I-)

Ⅴ.探究与反思

(6)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将实验方案补充完整。

取适量产品配成稀溶液,___________________(所需试剂从BaCl2溶液、稀HNO3、稀H2SO4、稀盐酸、蒸馏水中选择)。

高三化学实验题中等难度题

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