Question

（14分）Na₂S₂O₃可做分析试剂。它易溶于水，遇酸易分解。某研究小组进行如下实验：

【实验一】Na₂S₂O₃·5H₂O的制备

I 实验原理：Na₂SO₃（aq）＋S（s）Na₂S₂O₃（aq）

II 实验装置：如图1所示，有关物质的溶解度曲线如图2所示：

III 实验步骤：

（1）检查装置气密性，按图1所示加入试剂，其中装置B和D中加的是         ，装置C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，否则会影响                             。

（2）打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。

（3）当C中溶液的pH接近7时，打开K₂、关闭K₁并停止加热。采取该措施的理由是        。

（4）将C中的混合液过滤，将滤液经过一系列操作，可得粗产品Na₂S₂O₃·5H₂O。

IV 产品检测：

（5）粗产品中可能含有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：                      。

供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液

【实验二】自来水中余氯的测定

含氯消毒剂给自来水消毒后余氯含量的方案如下：在250ml碘量瓶（或具塞锥形瓶）中放置0.5gKI，加10ml稀硫酸，准确量取流动水样100ml（打开自来水龙头，待水流数十秒后再取水样）置于碘量瓶，迅速塞上塞摇动，见水样呈淡黄色，加1ml淀粉溶液变蓝，则说明水样中有余氯。再以Cmol/L标准Na₂S₂O₃溶液滴定，至溶液蓝色消失呈无色透明溶液，记下硫代硫酸钠溶液的体积。

（已知：滴定时反应的化学方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃=2NaI＋Na₂S₄O₆）

（6）若该自来水是以漂白粉消毒，能说明水样中有余氯的反应离子方程式为         。

（7）上述实验，消耗标准Na₂S₂O₃溶液V mL，则自来水样品中余氯量（以游离Cl₂计算）为                mg·L^－1。实验中，若“塞上塞摇动”动作缓慢，则测得结果     （填“偏高”“偏低”或“不变”）。

Answer

（1）NaOH溶液（2分） 会降低反应速率（或会减少产量）（2分）

（3）防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解。（2分，合理即得分）

（5）取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层清液（或过滤，取滤液），滴加BaCl2溶液，若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。（2分，合理即得分）

（6）ClO－＋2I－＋2H＋=Cl－＋I2＋H2O（2分）

（7）355CV （2分） 偏高（2分）

【解析】

试题分析：（1）检查装置气密性，按图1所示加入试剂，其中装置B和D均是吸收多余SO2，防止污染空气，则其中加的是NaOH溶液。装置 C中的硫粉应事先研细并用乙醇润湿，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，否则会影响会降低反应速率（或会减少产量）。

（2）打开K1、关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。

（3）当C中溶液的pH接近7时，打开K2、关闭K1并停止加热。由于硫代硫酸钠遇酸易分解，因此采取该措施的理由是防止SO2过量，溶液呈现酸性，导致生成的Na2S2O3分解。

（5）由于硫代硫酸钠遇酸易分解生成S、SO2和水，所以检验产品中含有硫酸钠的实验操作是取少量

（6）若该自来水是以漂白粉消毒，漂白粉具有氧化性，能把碘离子氧化为单质碘，而自身被还原为碘离子，所以能说明水样中有余氯的反应离子方程式为ClO－＋2I－＋2H＋＝Cl－＋I2＋H2O。

（7）上述实验中消耗标准Na2S2O3溶液V mL，则根据电子得失守恒可知自来水样品中余氯量（以游离Cl2计算）为mg·L－1。实验中，若“塞上塞摇动”动作缓慢，则空气中的氧气氧化碘离子，单质碘增加，所以消耗硫代硫酸钠溶液的体积增加，则测得结果偏高。

考点：考查物质制备实验及含量测定方案设计与探究