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硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,M=248g/mol)是一种重要的化工...

硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2OM=248g/mol)是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体,具体流程如图:

回答下列问题:

(1)吸硫装置如图所示。装置B的作用是检验装置ASO2的吸收效率,表明SO2吸收效率低的实验现象是_____

(2)市售硫代硫酸钠中常含有硫酸钠杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:试剂:稀盐酸、稀H2SO4BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液、无氧蒸镏水,完成下列操作:

实验操作

现象

结论

取少量样品于试管中,加入无氧蒸馏水

固体完全溶解

 

往试管中加入_____

_______,有刺激性气体产生

试样中含有硫代硫酸钠

静置,取上层清液,滴加_______

______________

试样含有硫酸根

 

(3)测定硫代硫酸钠的纯度步骤如下:

①溶液配制:准确取5.0000g产品,配制成250mL溶液,配制溶液的蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除_____及二氧化碳。

②滴定:向锥形瓶中加入25.00mL0.01mol/LKIO3溶液,加入过量KI溶液和H2SO4溶液,发生反应:IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O,然后加入淀粉作指示剂,用硫代硫酸钠样品溶液滴定,发生反应:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。当_____,即为终点。消耗样品溶液的用量为20.00mL,则样品纯度为_____%(保留4位有效数字)

 

溶液颜色很快褪色或红色很快褪去 过量稀盐酸 溶液产生黄色浑浊 BaCl2溶液 产生白色沉淀 水中溶解的氧气 加入最后一滴样品溶液时,溶液由蓝色变为无色,并且半分钟内不变色 93.00 【解析】 (1)根据SO2的漂白性检验SO2的吸收率; (2)①根据Na2S2O3与强酸反应产生难溶于水的S单质检验Na2S2O3的存在; ②利用BaSO4是白色不溶于水,也不溶于酸的性质检验SO42-的存在; (3)水中溶解氧气会消耗Na2S2O3,影响Na2S2O3纯度的测定; 根据I2遇淀粉溶液变为蓝色判断滴定终点;利用物质反应时微粒的物质的量关系,由KIO3溶液中溶质的物质的量计算反应产生的I2的物质的量,再结合I2+2S2O32-=S4O62-+2I-中反应关系可确定20 mL样品溶液中Na2S2O3物质的量,进而得到Na2S2O3纯度。 (1)酸性H2SO3>H2CO3>H2S,所以向含有Na2S、Na2CO3的混合溶液中通入SO2气体,SO2气体发生反应产生H2S、CO2气体而消耗SO2,由于SO2具有漂白性,所以要检验SO2的吸收效率降低,则有SO2气体会由导气管进入到盛有品红溶液的B装置,会看到溶液颜色很快褪色或红色很快褪去; (2)硫代硫酸钠固体用无氧蒸馏水溶解后,得到其溶液,向该溶液中加入过量稀盐酸,发生反应:2HCl+Na2S2O3=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,因此会看到溶液变浑浊,就可以证明试样中含有硫代硫酸钠; 静置,取上层清液,滴加BaCl2溶液,若产生白色沉淀,证明发生了反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓; (3)①配制Na2S2O3溶液时,为了防止溶解在溶液中的O2反应消耗Na2S2O3,而影响其纯度的测量,蒸馏水必须经过煮沸、冷却后才能使用,其目的是杀菌、除水中溶解的氧气及二氧化碳。 ②25.00 mL0.01 mol/LKIO3溶液中KIO3的物质的量n(KIO3)=c·V=0.01 mol/L×0.025 L=2.5×10-4 mol,根据方程式:IO3-+5I-+6H+ =3I2+3H2O可知反应产生I2的物质的量n(I2)=3n(KIO3)= 7.5×10-4mol,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3溶液滴定溶液中的I2单质,当溶液中I2恰好消耗完全时,溶液由蓝色变为无色,半分钟内不变色就达到滴定终点。当达到滴定终点时,消耗硫代硫酸钠样品溶液20.00mL,其中含有Na2S2O3的物质的量为n(Na2S2O3)=2n(Na2S2O3)=2×7.5×10-4 mol=1.5×10-3 mol,250 mL溶液中含有Na2S2O3的物质的量n(Na2S2O3)=1.5×10-3 mol×=1.875×10-2 mol,其中含有的Na2S2O3的质量为m(Na2S2O3•5H2O)=1.875×10-2 mol×248g/mol=4.65 g,所以样品纯度为×100%=93.00%。
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A.A B.B C.C D.D

 

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