高三化学每天练习20分钟——新型含硫化合物的制备和探究（有答案和详解解析）

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1．(2020·常德模拟)用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( )
A．若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2
B．若溴水褪色，则说明SO2具有还原性
C．若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂
D．若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明亚硫酸比碳酸的酸性强
2．硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题：
(1)b中反应的离子方程式为_______________________，c中试剂为__________________。
(2)反应开始后，c中先有浑浊产生，后又变澄清。此浑浊物是________。
(3)d中的试剂为__________________。
(4)实验中要控制SO2生成速率，可以采取的措施有___________________________________
____________________________________________________________________ (写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中通入的SO2不能过量，原因是___________________
______________________________________________________________________________。
3．某兴趣小组同学利用如图所示装置(夹持装置已略去)探究SO2的性质，并制取一种常用食品抗氧化剂焦亚硫酸钠(Na2S2O5)。请回答下列问题。(实验前已除去装置中的空气)
(1)打开分液漏斗活塞，发现其中的液体不能流下，应采取的操作是_____________________
______________________________________________________________________________。
(2)关闭K2、K3，打开K1，装置B中发生反应的离子方程式为_________________________
______________________________________________________________________________，
观察到装置C中发生的现象是____________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)装置D和F的作用是___________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)关闭K1、K3，打开K2。一段时间后E中有Na2S2O5晶体析出，装置E中发生反应的化学方程式为_______________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：
eq \x(葡萄酒样品100.00 mL)eq \(――→,\s\up7(盐酸),\s\d5(蒸馏))eq \x(馏分)eq \(―――――――――――――→,\s\up7(一定条件，淀粉溶液),\s\d5(用0.010 00 ml·L－1标准I2溶液滴定))溶液出现蓝色且30 s内不褪色
(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI)
按上述方案实验，消耗标准I2溶液20.00 mL，实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________ g·L－1。若实验中盛装标准液的滴定管未润洗，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(6)设计实验验证Na2S2O5晶体在空气中已被氧化：________________________________
___________________________________________________________________________。
4．(2020·马鞍山调研)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为Na2SO3＋SO2===Na2S2O5
(1)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______________。
(2)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理的装置(夹持仪器已略去)为________(填字母)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(3)证明NaHSO3溶液中HSOeq \\al(－,3)的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是____(填字母)。
a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入盐酸 d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
5．(2019·河南省豫北各校高三上学期质量评估)硫代硫酸钠(Na2S2O3)又名大苏打、海波，为白色结晶粉末，易溶于水，不溶于醇，可用作分析试剂等，工业上可用反应：2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2制得Na2S2O3。某化学兴趣小组用如图所示装置制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)，请回答有关问题。
(1)仪器B、D的作用是___________________________________________________________。
A中反应的化学方程式为________________________________________________________。
(2)当Na2S和Na2CO3完全消耗后，反应结束；过滤C中混合物，滤液经过蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，得到产品。下列操作不规范或错误的是________(填字母)。
a．漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁
b．玻璃棒用作引流
c．将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁
d．滤纸边缘高出漏斗
e．用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度
(3)洗涤晶体的液体最好选用________(填字母)。
a．蒸馏水 b．乙醇
c．稀硫酸 d．饱和亚硫酸钠溶液
(4)实验中要控制SO2的生成速率，可以采取的措施有___________________________
____________________________________________________________________(任写一条)。
(5)该法制得的晶体中常混有少量Na2SO3和Na2SO4杂质，其中含有Na2SO4的原因是______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
利用硫代硫酸钠与I2反应的性质可定量测定硫代硫酸钠样品的纯度。现取W g硫代硫酸钠晶体样品配制成V mL 的溶液，加入指示剂，用含I2为a ml·L－1的碘水进行滴定，耗用碘水b mL。(已知：2Na2S2O3＋I2===Na2S4O6＋2NaI)
①滴定过程中指示剂应选用________溶液。
②样品中硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)的纯度是__________________。
答案精析
1．C
2．(1)SOeq \\al(2－,3)＋2H＋===SO2↑＋H2O(或HSOeq \\al(－,3)＋H＋===SO2↑＋H2O) 硫化钠和碳酸钠混合溶液 (2)硫(或S) (3)NaOH溶液 (4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等) (5)若SO2过量，溶液显酸性，产物分解
3．(1)拔掉分液漏斗上口的玻璃塞(或使分液漏斗玻璃塞上的凹槽或小孔对准瓶颈处的小孔)
(2)2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SOeq \\al(2－,4)＋4H＋ 有淡黄色沉淀生成
(3)吸收SO2，防止污染空气
(4)SO2＋Na2SO3===Na2S2O5
(5)0.128 偏高
(6)取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，再滴加足量盐酸，振荡，再滴入BaCl2溶液，有白色沉淀生成
解析 (2)装置C中发生反应：H2O＋SO2＋Na2S===H2S＋Na2SO3、SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，现象是有淡黄色沉淀生成。(5)根据反应SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI进行计算，则样品中抗氧化剂的残留量为eq \f(0.010 00 ml·L－1×0.020 00 L×64 g·ml－1,0.100 00 L)＝0.128 g·L－1。若盛标准液的滴定管未润洗，则消耗标准液的体积偏高，测定结果偏高。(6)若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则生成Na2SO4，可以利用稀盐酸和BaCl2溶液检验SOeq \\al(2－,4)。
4．(1)过滤 (2)d (3)ae
解析 (1)装置Ⅱ中已有晶体析出，可通过过滤操作得到Na2S2O5晶体。(2)食盐水和浓H2SO4不能吸收SO2，故b、c错误；瓶口封闭易造成实验事故，故a错误；既能吸收SO2，又能防止发生倒吸，故d正确。(3)HSOeq \\al(－,3)电离显酸性，水解显碱性，要证明HSOeq \\al(－,3)的电离程度大于水解程度，则证明NaHSO3溶液显酸性即可，故可通过测定溶液的pH，或用蓝色石蕊试纸检测等方法。
5．(1)作安全瓶，防止液体倒吸
Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)ade
(3)b
(4)调节浓H2SO4的浓度(或调节浓硫酸的滴加速度)
(5)装置内空气中的O2氧化Na2S2O3或Na2SO3
①淀粉 ②eq \f(0.496ab,W)×100%
解析 (5)实验过程中，装置内空气中的氧气会将Na2S2O3或Na2SO3氧化为Na2SO4。n(Na2S2O3)＝2n(I2)＝2ab×10－3 ml，样品中硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)的纯度为eq \f(2ab×10－3ml×248 g·ml－1,W g)×100%＝eq \f(0.496ab,W)×100%。