Question

(14分)

工业上常利用含硫废水生产Na₂S₂O₃·5H₂O，实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。

烧瓶C中发生反应如下：

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

2H₂S(aq)＋SO₂(g)===3S(s)＋2H₂O(l)　(Ⅱ)

S(s)＋Na₂SO₃(aq)Na₂S₂O₃(aq)　(Ⅲ)

（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若________________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。

（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃恰好完全反应，则烧瓶C中Na₂S和Na₂SO₃物质的量之比为________。

（3）装置B的作用之一是观察SO₂的生成速率，其中的液体最好选择________。

a．蒸馏水  b．饱和Na₂SO₃溶液

c．饱和NaHSO₃溶液  d．饱和NaHCO₃溶液

实验中，已知反应(Ⅲ)相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。

a．烧杯     b．蒸发皿     c．试管     d．锥形瓶

（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na₂S₂O₃·5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na₂SO₄，简要说明实验操作、现象和结论：________________________________________。

已知Na₂S₂O₃·5H₂O遇酸易分解：S₂O＋2H^＋===S↓＋SO₂↑＋H₂O

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液。

Answer

28．每空2分（1）液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可)

（2） 2∶1 （3）c 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d（各1分，共4分）

（4）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤、取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现沉淀

【解析】

试题分析：（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变，则气密性良好，D中左侧为短导管可防止液体倒吸，E中盛放NaOH溶液进行尾气处理，防止含硫化合物排放在环境中，答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；（2）C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，由Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）═Na2SO3（aq）+H2S（aq）（Ⅰ）

2H2S（aq）+SO2（g）═3S（s）+2H2O（l）（Ⅱ）S(s)＋Na2SO3(aq)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)可知，（Ⅰ）×2+（Ⅱ）+（Ⅲ）×3，得到总反应为2Na2S（aq）+Na2SO3（aq）+3SO2（g）3Na2S2O3（aq），则C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，（3）观察SO2的生成速率，发生强酸制取弱酸的反应，a不生成二氧化硫，bd中物质均与二氧化硫反应，只有c中饱和NaHSO3溶液适合制取二氧化硫；为使SO2缓慢进入烧瓶C，应控制B中滴加硫酸的速度，Ⅲ中发生S（g）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq），反应达到终点是S完全溶解，可观察到溶液变澄清（或浑浊消失）；烧杯、锥形瓶需要加热时必须使用石棉网，答案为：c；控制滴加硫酸的速度；溶液变澄清（或浑浊消失）；ad；（4）检测产品中是否存在Na2SO4，操作、现象和结论为取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液（或过滤后取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质，故答案为：取少量产品溶于足量稀盐酸中，静置，取上层清液（或过滤后取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质．

考点：考查含硫物质的性质及综合应用，制备实验方案的设计。