Question

工业上常利用含硫废水生产海波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+H₂O+SO₂═Na₂SO₃+H₂S    （Ⅰ）

2H₂S+SO₂═3S+2H₂O   （Ⅱ）

S+Na₂SO₃Na₂S₂O₃   （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NaOH溶液

（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na₂S₂O₃•5H₂O，其中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质．利用所给试剂（稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、AgNO₃溶液）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【解析】
S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O

（5）为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液20mL，充分反应后滤出硫，微热滤液使生成的SO₂全部逸出．

测得有关实验数据如下（标准状况）：

	第一份	第二份	第三份
样品的质量/g	12.60	18.90	28.00
二氧化硫的体积/L	1.12	1.68	2.24

所用硫酸溶液中溶质的物质的量浓度为              ．

Answer

（1）液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；

（2）2：1；（3）c；

（4）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；

（5）5mol/L．

【解析】

（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，为安全瓶，防止倒吸；装置E起到吸收尾气中SO2、H2S的作用，可选用NaOH溶液，故答案为：液柱高度保持不变；防止倒吸；NaOH；

（2）根据题目所给3个反应，可得出对应关系：2Na2S～2H2S～3S～3 Na2SO3，2Na2S反应时同时生成2Na2SO3，还需要1Na2SO3，所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2：1，故答案为：2：1；

（3）SO2易溶于水，能与Na2SO3溶液、NaHCO3溶液反应，但在NaHSO3溶液中溶解度较小，故选：c；

（4）检测产品中是否存在Na2SO4的实验方案为：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，

（5）硫酸的用量一定，由上述二氧化硫的体积可知，第一份、第二份中海波样品完全反应，生成2.24LL二氧化硫需要海波质量为12.6g×=25.2g＜28.00，故第三份中硫酸不足，生成二氧化硫的物质的量为=0.1mol，结合反应：S2O32﹣+2H+=S↓+SO2↑+H2O，可知n（H+）=2n（SO2）=0.2mol，故n（H2SO4）=n（H+）=0.1mol，则硫酸的物质的量浓度为=5mol/L，