高中化学实验物质制备专题5：制二氧化硫和硫化氢型实验综合题

一、制二氧化硫型实验综合题

1．（2020·菏泽一模）Na₂S₂O₄（连二亚硫酸钠）是易溶于水，不溶于甲醇的白色固体，在空气中极易被氧化，是一种还原性漂白剂。制取Na₂S₂O₄的方法很多。

（1）在碱性溶液中用NaBH₄还原NaHSO₃法制备Na₂S₂O₄的反应原理为：NaBH₄+NaHSO₃→Na₂S₂O₄+NaBO₂+H₂O（未配平）反应装置如图所示：

  ①实验开始及整个过程中均需通入N₂，其目的是_________________________。

    ②制备过程中温度需控制在10~45℃，采用水浴加热的主要优点是______________________。

    ③为使NaHSO₃尽可能完全被还原，加入三口烧瓶中的反应液，应控制____________。

（2）用HCOONa还原SO₂制备Na₂S₂O₄的装置（夹持加热仪器略）如下：

 ①装置a烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________。

    ②装置b用于净化SO₂，适宜的试剂是______________________________。

    ③装置c在70~83℃生成Na₂S₂O₄并析出，同时逸出CO₂，该反应的化学方程式为________________________，加入CH₃OH的目的是________________________；利用反应后的浊液分离提纯Na₂S₂O₄需经过的操作为___________________。

2．（2020·浙江十校联盟模拟）硫代硫酸钠俗称保险粉，可用于照相业作定影剂、纸浆漂白作脱氯剂等。实验室用SO₂通入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中来制备硫代硫酸钠。本实验对Na₂S纯度要求较高，利用图1所示的装置可将工业级的Na₂S提纯。已知Na₂S常温下微溶于酒精，加热时溶解度迅速增大，杂质不溶于酒精。提纯过程为：将已称量好的工业级Na₂S放入圆底烧瓶中，加入一定质量的酒精和少量水。按图1所示装配所需仪器，向冷凝管通入冷却水，同时水浴加热。待烧瓶中固体不再减少时，停止加热。将烧瓶取下，立即趁热过滤，再冷却结晶，抽滤。将所得固体洗涤、干燥，得到Na₂S·9H₂O晶体。

（1）下列说法不正确的是____________。

    A．将晶体转移至布氏漏斗时，若器壁上粘有少量晶体，应用冷水淋洗

    B．抽滤时，为防止滤纸穿孔，可适当关小水龙头或多加一层滤纸

    C．洗涤时，可用一定浓度的乙醇溶液洗涤晶体，目的是洗除晶体表面的杂质，易于得到干燥晶体

    D．为加快产品的干燥，可高温烘干

    E．在提纯过程中“趁热过滤”操作的目的是防止硫化钠结晶析出而损失、去除杂质

（2）用图2所示装置制取Na₂S₂O₃，其中盛放Na₂SO₃固体的玻璃仪器名称是_____，三颈烧瓶中发生反应的化学方程式__________。

（3）保险粉样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的纯度（质量分数）可通过氧化还原滴定法测定，相关反应方程式为2Na₂S₂O₃+I₂＝2NaI+Na₂S₄O₆。准确称取Wg样品于锥形瓶中，用适量蒸馏水溶解，并滴加淀粉溶液作指示剂。用0.1000mol·L^－1碘的标准溶液进行滴定。请回答：

    ①到达滴定终点的标志______________。

    ②滴定起始和终点的液面位置如图3，则消耗碘的标准溶液体积为____mL，产品的纯度为____________（设Na₂S₂O₃·5H₂O相对分子质量为M）。

    ③若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的纯度的测量结果___________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。

（4）某研究小组以硫代硫酸钠与硫酸反应来探究外界条件对反应速率的影响，设计实验如下：

下列有关说法不正确的是__________。

    A．该同学在实验中采用的研究方法是实验比较法

    B．实验①和②探究其他条件不变时Na₂S₂O₃浓度对相关反应速率的影响

    C．实验①和③溶液变浑浊的时间相同

    D．其他条件不变时，探究温度对化学反应速率的影响，应选择实验③和⑤