(15分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)+H2O
(15分)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。工业上常利用含硫废水生产Na2S2O35H2O,实验室可用如下装置(略去部分加持仪器)模拟生成过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)=Na2SO3(aq)+H2S(aq) (I)
2H2S(aq)+SO2(g)=3S(s)+2H2O(l) (II)
S(s)+Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq) (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注,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NaHCO3溶液
(4)实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是 。
(5)已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是 。
(6)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩冷却,过滤,洗涤,干燥,即得到粗产品(主要含有Na2S2O35H2O和其他杂质)。某兴趣小组为测定该产品纯度,准确称取4.96 g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.1000 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为:2S2O32-+I2=S4O62-+2I,滴定至终点时,滴定起始和终点的液面位置如下图,则产品的纯度为_________。
经仪器分析,该产品纯度为16%,分析该兴趣小组测定产品纯度偏差的原因(忽略人为误差)_______。
[M(Na2S2O35H2O)=248g/mol]
分 析:
(1)检验装置的气密性,用气体的压强的变化来检验,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注,若一段时间内,液柱高度保持不变,证明装置的气密性良好;D为安全瓶,可防止发生倒吸;二氧化硫或硫化氢溶于水呈酸性,所以用氢氧化钠溶液吸收,则装置E中盛放的是NaOH溶液;(2)根据题目所给3个反应方程式,可得出对应关系:2Na2S ~ 2H2S ~ 3S ~3 Na2SO3,2Na2S反应时同时生成2Na2SO3,所以还需要1Na2SO3,所以烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为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,所以选择饱和亚硫酸氢钠溶液,答案选c;(4)SO2为70% H2SO4与Na2SO3反应制取,所以为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是控制滴加硫酸的速度;(5)反应III是固体S与亚硫酸钠的反应,所以烧瓶C中反应达到终点的现象是溶液变澄清(或浑浊消失);(6)根据图中示数,起始不熟为0.00mL,终点时读数是18.10mL,则消耗标准碘溶液的体积为18.10mL,则Na2S2O35H2O的质量是0.0181L×0.1000mol/L×2×248g/mol=0.89776g,则Na2S2O35H2O的纯度是0.89776g/4.96g×100%=18.1%。粗产品中含有Na2SO3(或Na2S)可以消耗I2,使消耗的碘水体积偏大,使测定结果偏高。
考点:
考查装置气密性的检查,物质性质的应用,对实验装置的分析判断
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