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工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.烧瓶C中发生反应如下:Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)═Na2SO3(aq)+H2S(aq)(Ⅰ)2H2S(aq)+
更新时间:2024-04-19 21:49:08
1人问答
问题描述:

工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程.

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)

已知:Na2S2O3•5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液.

(1)写出Na2S2O3溶液和稀盐酸反应的离子方程式___.

(2)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E的作用是___.

(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,已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是___.

(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3•5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质.为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整.

实验步骤预期现象和结论
步骤1:取适量产品加适量蒸馏水配成稀溶液,滴加足量___溶液.
步骤2:
(5)Na2S2O3•5H2O的溶液度随温度升高显著增大,所得产品通过___方法提纯.

邵光海回答:
  (1)发生氧化还原反应生成S、二氧化硫、氯化钠和水,离子方程式:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O,故答案为:S2O32-+2H+=SO2↑+S↓+H2O;   (2)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,E中盛放NaOH溶液进行尾气处理,防止含硫化合物排放在环境中,故答案为:一段时间后液注高度不变;吸收多余的气体,防止污染空气;   (3)观察SO2的生成速率,是通过观察溶液中产生气泡的快慢来判断,所以溶液不能与SO2反应,选项中只有饱和NaHSO3溶液与二氧化硫不反应,根据C中发生的反应可知,烧瓶C中反应达到终点发生反应为硫与亚硫酸钠反应生成硫代硫酸钠,反:应的现象为溶液变澄清(或混浊消失)   故答案为:c;淡黄色沉淀完全消失;   (4)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,可能生成了硫酸钡和亚硫酸钡沉淀中的一种或二种,过滤后,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4,故答案为:实验步骤预期现象和结论步骤1:BaCl2有白色沉淀生成,可能生成了硫酸钡和亚硫酸钡沉淀中的一种或二种.步骤2:过滤洗涤后,向沉淀中加入足量稀HCl若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4.(5)Na2S2O3•5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过重结晶方法提纯,故答案为:重结晶.
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