硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3•5H2O,Na2S2O3为弱酸盐)是重要的化工原料,已知它易溶于水,难溶于♂醇,在中性和碱性环境中稳定,在40~45℃熔化,48℃分解。某兴趣小组用两种方法制取硫代硫酸钠晶体并加以应用
I.制备Na2S2O3•5H2O
方法一:亚硫酸钠法。
反应原理:S+Na2SO2═Na2S2O3
实验步骤:称取一定量的Na2S2O3于烧杯中,溶于水。另取过量的硫粉,加入少量乙醇充分搅拌均匀后,加到上述溶液中。水浴加热,微沸,反应后趁热过滤。滤液蒸发浓缩、冷却结晶后析出Na2S2O3•5H2O晶体。再进行减压过滤、洗涤并低温干燥。
(1)向硫粉中加入少量乙醇充分搅拌均匀的目的是 硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有一定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有一定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)趁热过滤的目的是 除去过量的硫粉,避免Na2S2O3晶体析出除去过量的硫粉,避免Na2S2O3晶体析出,低温干燥的目的是 防止Na2S2O3•5H2O分解防止Na2S2O3•5H2O分解。
(3)下列说法正确的是 ACAC。(填标号)
A.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜时,停止加热
B.快速冷却,可析出较大晶体颗粒
C.冷却结晶后的固液混合物中加入乙醇可提高产率
D.洗涤时选用热水作洗涤剂方法二:硫化碱法,装置如图。

(4)装置C中,将Na2S和Na2CO3以2:1的物质的量之比配成溶液再通入SO2,便可制得Na2S2O3。反应过程中有淡黄色固体析出,后淡黄色固体逐渐溶解,反应大致可分为三步进行,反应的化学方程式分别为SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2,3SO2+2Na2S=2Na2SO3+3S↓3SO2+2Na2S=2Na2SO3+3S↓,S+Na2SO3=Na2S2O3。
(5)装置B中盛放浓硫酸,除干燥气体外,装置B还起到的作用有 平衡装置内压强,观察二氧化硫生成速率平衡装置内压强,观察二氧化硫生成速率。
(6)当pH计读数接近7.0时,应立即停止通SO2的原因是 若通入SO2过量,反应液呈酸性,生成的Na2S2O3与酸反应使产品受到损失若通入SO2过量,反应液呈酸性,生成的Na2S2O3与酸反应使产品受到损失。
Ⅱ.Na2S2O3的应用
(7)用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度,实验步骤如下:取废水25.00mL,控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液,得BaCr2O4沉淀;过滤、洗涤后,用适量稀盐酸溶解。此时CrO2-4全部转化为Cr2O2-7;再加过量KI溶液,充分反应,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0200mol•L-的Na2S2O3标准溶液进行滴定,反应完全时,消耗Na2S2O3标准溶液体积为15.00mL。已知:I2+2S2O2-3=S4O2-6+2I-,则该废水中Ba2+的含量为 0.2740.274g/L。
C
r
O
2
-
4
O
2
-
7
O
2
-
3
O
2
-
6
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】硫粉微溶于乙醇,在乙醇中有一定的溶解度,从而增大反应物的接触面积,加快反应速率;除去过量的硫粉,避免Na2S2O3晶体析出;防止Na2S2O3•5H2O分解;AC;3SO2+2Na2S=2Na2SO3+3S↓;平衡装置内压强,观察二氧化硫生成速率;若通入SO2过量,反应液呈酸性,生成的Na2S2O3与酸反应使产品受到损失;0.274
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:77引用:2难度:0.6
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1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:

(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有.
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ,检验
Fe3+已经除尽的试剂是.
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是.
(5)煅烧A的反应方程式是.
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于(用含a、b的表达式表示).发布:2025/1/19 8:0:1组卷:5引用:1难度:0.5 -
2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:

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(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是(用离子方程式表示).
(3)根据下表数据:
在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ,检验Fe3+已经除尽的试剂是;当pH=5时,溶液中c(Al3+)=mol•L-1(已知常温下Ksp[Al(OH)3]=2.0×10-33).
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是.
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(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是(用离子方程式表示).
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