Question

某校合作学习小组的同学设计用甲酸钠法制取保险粉(Na₂S₂O₄)并测定其纯度。已知保险粉易溶于水，不溶于甲醇，具有强还原性。回答下列问题:

（1）保险粉的制备。设计的实验装置如下图所示(夹持和加热装置省略):

①盛放浓硫酸的仪器名称为____________，装置A是为了制备______(填化学式)。

②装置B中发生反应的离子方程式为_____________________________________________，该反应温度需控制在70~75℃ 进行，适宜的加热方式是_____________，用甲醇水溶液代替水的目的是______________________________。

③装置C 的作用是________________；装置D的作用是__________________________。

（2）产品中Na₂S₂O₄的质量分数的测定，其实验步骤如下:

 I.准确称取a g产品放入锥形瓶中，加入适量的水使其溶解，然后加入足量甲醛，充分反应；

II.再滴加几滴淀粉溶液，用c mol/L的标准I₂溶液滴定，至终点时，消耗V mL I₂溶液。

实验中涉及的反应有: Na₂S₂O₄+ 2HCHO+ H₂O==NaHSO₃·CH₂O+ NaHSO₂·CH₂O；NaHSO₃·CH₂O +2 I₂+2H₂O==NaHSO₄+HCHO+4HI。

①步骤II滴定至终点的现象是_________________________________________。

②产品中Na₂S₂O₄的质量分数为__________________________  (用含a、c、V的代数式表示)。

Answer

分液漏斗 SO2 2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+ H2O 水浴加热 减小Na2S2O4的溶解度，提高产率 安全瓶 尾气处理 溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪去 (l74cV×10-3/2a)×100%

【解析】（1）①盛放浓硫酸的仪器名称为分液漏斗, 装置A中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成SO2、Na2SO4、 H2O ，主要目的是制备SO2。②装置B中HCOONa、Na2CO3和SO2反应，发生反应的离子方程式为2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+ H2O；该反应温度需控制在70~75℃ 进行，温度低于100℃，最好用水浴加热；Na2S2O4在甲醇水溶液中的溶解度小于在水中的溶解度，用甲醇水溶液代替水溶液能减小Na2S2O4的溶解度，提高产率。③B中过量的SO2以及产生的CO2都易被D中的NaOH溶液所吸收，容易发生倒吸，因此C装置是防倒吸，起到安全瓶的作用，装置D吸收尾气。

答案为：①分液漏斗 、SO2 ②2HCOO-+CO32-+4SO2==2S2O42-+3CO2+ H2O、水浴加热、减小Na2S2O4的溶解度，提高产率③安全瓶、 尾气处理

（2）①步骤II中用淀粉溶液作指示剂，在滴定结束之前，溶液中碘不足，溶液为无色，当碘单质过量后，溶液中的淀粉与碘单质显示蓝色，所以滴定至终点的现象为：溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪去。

②由方程式Na2S2O4+ 2HCHO+ H2O==NaHSO3·CH2O+ NaHSO2·CH2O； NaHSO3·CH2O +2 I2+2H2O==NaHSO4+HCHO+4HI 可得关系式：1mol Na2S2O4─2mol I2，所以产品中Na2S2O4的质量分数= =(l74cV×10-3/2a)×100% 答案为：①溶液由无色变为蓝色且半分钟内不褪去②(l74cV×10-3/2a)×100%