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Na2S2O3·5H2O（俗称海波或大苏打）是照相业常用的一种定影剂。 （一)常用下列途径制备海波： 已知反应：4FeS+7O2  2Fe2O3+4SO2、Na2SO3+SNa2S2O3 （1）计算原料FeS在反应(a)和(b)中的理论分配比：_________。 （2）现有88gFeS，设NaOH溶液吸收SO2的吸收率为96%，问最多制备海波质量为____克（精确到0．1克） （二）工业上制得的海波晶体中可能含有少量的亚硫酸钠和硫酸钠杂质。为了测定某海波样品的成分，称取三份质量不同的该样品，分别加入相同浓度的硫酸溶液30mL，充分反应后过滤出硫，微热滤液使生成的SO2全部逸出（Na2S2O3+ H2SO4® Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O）。测得有关实验数据如下（标准状况）：   第一份 第二份 第三份 样品的质量/g 7．54 15．08 35．00 二氧化硫的体积/L 0．672 1．344 2．688 硫的质量/g 0．80 1．60 3．20   （3）计算所用硫酸溶液的物质的量浓度。(写出计算过程) （4）分析以上实验数据，可判断该样品__________（填字母） A．不含Na2SO3和Na2SO4         B．不含Na2SO3 含Na2SO4 C．含Na2SO3不含Na2SO4        D．含Na2SO3和Na2SO4 （5）若将30．16g该样品和一定量的上述硫酸溶液混合微热。试讨论：当加入硫酸的体积______(aL)在不同取值范围时，生成SO2体积___________(bL,标态)的值。（可用含a和b的代数式表示）

参考解答

456***130

2025-05-14 22:24:14



（1）2:1 （2）121．5 g （3）4mol/L （4）D （5）0<a<0．03L时 b=89．6a ； a≥0．03L时 b=2．688

试题分析： （1）4FeS+7O22Fe2O3+4SO2, FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑．2H2S +SO2=3S+2H2O．SO2+2NaOH=Na2SO3+ H2O；Na2SO3+SNa2S2O3。若恰好完全反应，则Na2SO3：S=1:1，根据方程式进行逆推，可得到FeS在反应(a)和(b)中的理论分配比为2:1。 （2）(1)n(FeS)=88g÷88g/mol=1mol．若制备海波质量最多。则根据方程式Na2SO3+SNa2S2O3可知Na2SO3：S=1:1。假设产生的Na2SO3的物质的量为x．由于NaOH溶液吸收SO2的吸收率为96%，反应消耗的SO2的物质的量为x÷0．96．其余的S完全(1- x÷0．96)完全转化为S单质， 1- x÷0．96=x．解得x=0．4898．所以得到的Na2S2O3·5H2O质量为：0．4898mol×248g/mol=121．5 g。 （3）通过对表中的数据进行分析发现第三组中是硫酸完全反应。有关的反应方程式为Na2S2O3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O；Na2SO3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+H2O。可见无论硫酸发生那个反应都有关系式H2SO4～SO2。n(SO2)= 2．688L÷22．4L/mol=0．12mol．所以n(H2SO4)= 0．12mol．c(H2SO4) =0．12mol÷0．03L=4mol/L． （4）n(S)=0．1mol,则根据方程式Na2S2O3+ H2SO4= Na2SO4+ SO2↑+ S↓+ H2O可知n(Na2S2O3)=0．1mol, m(Na2S2O3·5H2O)=24．8g;它产生的SO2也是0．1mol。由Na2SO3产生的SO2为0．12mol-0．1mol=0．02mol，所以n(Na2SO3)=0．02mol．m(Na2SO3)=0．02mol×126g/mol=2．52g．由于m(Na2S2O3·5H2O)＋m(Na2SO3) = 24．8g＋2．52g=27．32g<35．00g．所以在该固体中还含有Na2SO4。因此选项为D。 （5）通过上述表格中的数据分析可知30ml的硫酸恰好与样品完全反应时固体的质量为30．16g 。因此若0<a<0．03时，硫酸不足量，放出的气体体积按照硫酸来计算。b=（2．688L÷0．03）×a=89．6a ；若 a≥0．03L时。硫酸过量。样品完全反应，产生的气体的体积b=2．688L。2S2O3·5H2O的制取方法、及纯度的计算的知识。

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