Question

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃)是重要的化工原料。具有较强的还原性，可用于棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。易溶于水，不溶于乙醇。Na₂S₂O₃•5H₂O于40～45℃熔化，48℃分解。实验室中常用亚硫酸钠和硫磺制备Na₂S₂O₃•5H₂O。制备原理为：Na₂SO₃+S+5H₂O═Na₂S₂O₃•5H₂O。某化学兴趣小组在实验室制备硫代硫酸钠晶体并探究其化学性质。

Ⅰ.实验室制取Na₂S₂O₃•5H₂O晶体的步骤如下：

①称取12.6 g Na₂SO₃于烧杯中，溶于80.0 mL水。

②另取4.0 g硫粉，用少许乙醇润湿后，加到上述溶液中。

③水浴加热(如图1所示，部分装置略去)，微沸，反应约1小时后过滤。

④滤液在经过蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na₂S₂O₃•5H₂O晶体。

⑤进行减压过滤(如图2所示)、乙醇洗涤并干燥。请回答：

(1)仪器B的名称是_____。

(2)步骤④在浓缩过程中不能蒸发过度，其原因是_____。步骤⑤如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，其原因是_____。

(3)洗涤时为尽可能避免产品损失应选用的试剂是_____。

A.水   B.乙醇   C.氢氧化钠溶液   D.稀盐酸

Ⅱ.设计以下实验流程探究Na₂S₂O₃的某些化学性质

(4)实验①Na₂S₂O₃溶液pH＝8的原因是_____(用离子方程式表示)。

(5)写出实验②中发生的离子反应方程式_____。

Ⅲ.用Na₂S₂O₃的溶液测定溶液中ClO₂的物质的量浓度，可进行以下实验。

步骤1：准确量取ClO₂溶液10.00mL，稀释成100mL试样。

步骤2：量取V₁ ML试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30分钟(已知：ClO₂+I^﹣+H⁺—I₂+Cl^﹣+H₂O 未配平)。

步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL(已知：I₂+2S₂O₃^2﹣=2I^﹣+S₄O₆^2﹣)。

(6)滴定终点现象是_____。根据上述步骤计算出原ClO₂溶液的物质的量浓度为_____ mol/L(用含字母的代数式表示)。

Answer

球形冷凝管 避免温度高于48℃，Na2S2O3•5H2O发生分解 避免发生水倒吸 B S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣ S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+ 溶液蓝色褪去，并在半分钟内不恢复

【解析】

(1)、根据装置图可知，仪器B为球形冷凝管；

(2)、根据题干信息‘Na2S2O3•5H2O于40～45℃熔化，48℃分解’解答；停止抽滤时，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，是为了避免发生水倒吸；

(3)、硫粉难溶于水、微溶于乙醇，乙醇湿润可以使硫粉易于分散到溶液中，硫在酒精中微溶，可以增大接触面积，提高反应速率；

(4)、常温下，由pH=8，是Na2S2O3为强碱弱酸盐，水解呈碱性；

(5)、加入足量氨水同时加入氯化钡溶液，氯水具有氧化性，Na2S2O3具有还原性，发生氧化还原反应，生成SO42-和Cl-，生成的SO42-再与Ba2+反应；

(6)、滴定终点时Na2S2O3溶液将碘全部还原，以淀粉溶液作指示剂，溶液蓝色褪去；由方程式2ClO2+10I- +8H+=5I2+2Cl-+4H2O、I2+2S2O32-=2I-+S4O62-得关系式ClO2~52S2O32-, n (2S2O32-) =cV2×10-3mol，所以V1mL ClO2的溶液中含有的ClO2的物质的量为2cV2×10-4mol，根据c=计算出原ClO2溶液的物质的量浓度。

（1）由装置图可知仪器B为球形冷凝管，故答案为：球形冷凝管；

（2）加热时应避免温度高于48℃，Na2S2O3•5H2O发生分解，抽滤时应避免倒吸，如欲停止抽滤，应先将吸滤瓶支管上的橡皮管拔下，再关抽气泵，其原因是避免发生水倒吸，

故答案为：避免温度高于48℃，Na2S2O3•5H2O发生分解；避免发生水倒吸；

（3）洗涤时为尽可能避免产品损失应选用乙醇，故答案为：B；

（4）Na2S2O3为强碱弱酸盐，水解呈碱性，离子方程式为S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣，

故答案为：S2O32﹣+H2O⇌HS2O3﹣+OH﹣；

（5）实验②中发生的离子反应方程式为S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+，

故答案为：S2O32﹣+5H2O+4Cl2+2Ba2+＝2BaSO4↓+8Cl﹣+10H+；

（6）滴定终点，溶液蓝色褪色，且半分钟内不恢复，反应的关系式为2ClO2～5I2～10S2O32﹣，n（Na2S2O3）＝V2c×10﹣3mol，则c（ClO2）＝mol/L，

故答案为：溶液蓝色褪去，并在半分钟内不恢复；。