问题 实验题

(20分)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,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

实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是           。已知反应(III)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是              。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有                  

a.烧杯    b.蒸发皿      c.试管      d.锥形瓶

(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:S2O32‾+2H+=S↓+SO2↑+H2O

供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液

答案

(1)液注高度保持不变;防止倒吸;NaOH(合理即得分)

(2)2:1

(3)c;控制滴加硫酸的速度(合理即得分);溶液变澄清(或浑浊消失);a、d

(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。(合理即得分)

题目分析:(1)液注高度保持不变,说明气密性良好;D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。

(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

(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c项正确;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;反应III 固体S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);蒸发皿和试管可以直接加热,烧杯和锥形瓶加热时需要使用石棉网,故a、d正确。

(4)加入盐酸,Na2S2O3反应S沉淀,所以静置后取上层清液,滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质。

单项选择题
单项选择题