工业上常利用含硫废水生产海波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+H2O+SO2=Na2SO3+H2S (Ⅰ)
2H2S+SO2=3S+2H2O (Ⅱ)
S+Na2SO3=Na2S2O3 (Ⅲ)
(1)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D的作用是 。装置E中为 溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为 。
(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NaOH溶液
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂(稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液)设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作,现象和结论: 。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
(5)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20mL,充分反应后滤出硫,微热滤液使生成的SO2全部逸出。
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 |
12.60 |
18.90 |
28.00 |
二氧化硫的体积/L |
1.12 |
1.68 |
2.24 |
所用硫酸溶液中溶质的物质的量浓度为 。