Question

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）在工业生产、医药制造业中被广泛应用，工业普遍使用Na₂SO₃与硫磺（S）共煮得到，装置如图1。

已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。

（1）步骤1：打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量甲并加热，写出反应的方程式：   。

（2）步骤2：始终保持C中溶液呈碱性，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，打开K₂、关闭K₁并停止加热。

①C中溶液须保持呈碱性的原因：若呈酸性，则           、     。（用离子方程式表示）

②装置B、D的试剂相同，均为                           。

步骤3：将C中所得混合物分离提纯后得产品。

（3）利用反应2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂=3Na₂S₂O₃+CO₂也能制备Na₂S₂O₃。所需仪器如图2，按气流方向连接各仪器，接口顺序为：a→____，____→     ，     →     ，     →d。

（4）装置乙盛装的试剂是：_____________________________。

（5）Na₂S₂O₃还原性较强，工业上常用作除去溶液中残留的Cl₂，该反应的离子方程式为    。

（6）请设计简单的实验方案，证明上述残留的Cl₂被还原成了Cl^—：____________

Answer

(16 分，每空2分）（1）Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2SO2↑+2H2O

（2）①CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑、S2O32－＋2H＋＝H2O＋S↓＋SO2↑② NaOH溶液(其它合理答案均可)

（3）a→g，h→b，c→e，f→d或a→h，g→b，c→e，f→d （4） Na2CO3和Na2S的混合溶液

（5）S2O32－+4Cl2+5H2O＝2SO42－+8Cl-+10H＋

（6）取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不在产生沉淀，再取上层清液（或过滤后取滤液），滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl—。

【解析】

试题分析：（1）Na2SO3与硫磺（S）共煮可制得硫代硫酸钠，装置C中试剂为Na2CO3溶液和硫粉，所以试剂甲与铜片反应生成SO2，则试剂甲为浓硫酸，二者反应的方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋2SO2↑＋2H2O。

（2）①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，所以C中溶液若呈酸性，则发生反应为CO32－＋2H＋＝H2O＋CO2↑、S2O32－＋2H＋＝H2O＋S↓＋SO2↑。

②尾气中的SO2是大气污染物，所以装置B、D的作用是：吸收SO2，防止污染，所以试剂是氢氧化钠溶液。

（3）a→g，h，反应结束时通过a进行尾气吸收，然后→b、c，连接一个防倒吸装置，→e，在乙中，SO2与装置中试剂发生反应制取硫代硫酸钠，然后f→d，进行尾气处理，故接口顺序为：a→g，h→b，c→e，f→d或a→h，g→b，c→e，f→d。

（4）乙为制取硫代硫酸钠的装置，通过导管通入SO2，则装置乙盛装的试剂是其他反应物：Na2CO3和Na2S的混合溶液。

（5）Na2S2O3还原性较强，与Cl2发生氧化还原反应，生成SO42－、Cl－和H+，根据化合价升降法配平可得离子方程式为S2O32－+4Cl2+5H2O＝2SO42－+8Cl-+10H＋ 。

（6）反应后的溶液含有SO42－，会干扰氯离子的检验，所以应加入足量的Ba(NO3)2溶液除去SO42－，然后再进行离子的检验，故实验方案为：取少量反应后的溶液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液至不在产生沉淀，再取上层清液（或过滤后取滤液），滴加AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明Cl2被还原为了Cl—。

【考点定位】本题主要是考查实验方案的分析与设计、离子方程式的书写、离子的检验等

【名师点晴】对于设计给定条件下的物质制备方案这一类题目，在解答时一定要遵循物质制备方案设计的几条基本原则，对涉及的原料、基本化学反应原理、实验程序和仪器、设备等进行深入的研究，精心取舍，才能得出正确的答案。建议掌握如下几点：熟练掌握常见气体的制备方法；熟练掌握常见单质、化合物的制备方法；掌握各类无机物、有机物之间的相互联系及内在规律，各类物质相互反应的客观规律，在生产、实验上有很重要的意义，可以指导无机物、有机物的制备。