1、硫代硫酸钠的制备四、实验原理硫代硫酸钠是最重要的硫代硫酸盐,俗称“海波”,又名“大苏打”,是无色透明单斜晶体。易溶于水,不溶于乙醇,具有较强的还原性和配位能力,是冲洗照相底片的定影剂,棉织物漂白后的脱氯剂,定量分析中的还原剂。有关反应如下:2AgBr + 2Na2S2O3 Ag(S 2O3)23- + 2NaBr 2Ag+ + S2O32- Ag2S2O3 Ag2S2O3+H2O= Ag2S + H 2SO4 (此反应用作 S2O32- 的定性鉴定) 2S2O32- + I2 S 4O62- + 2I- Na2S2O35H2O 的制备方法有多种,其中亚硫酸钠法是工业和实验室中的主要方法:Na2
2、SO3 + S + 5H2O Na2S2O35H2O 反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、干燥即得产品。Na2S2O35H2O于4045熔化,48分解,因此,在浓缩过程中要注意不能蒸发过度。五、实验内容与步骤 1、5.0g Na 2SO3(0.04mol)于100mL 烧杯中,加50mL去离子水搅拌溶解。2、取1.5g 硫磺粉于100mL烧杯中(思考题1),加3mL 乙醇充分搅拌均匀(思考题2),再加入Na 2SO3溶液,隔石棉网小火加热煮沸 ,不断搅拌至硫 磺粉几乎全部反应。3、停止加热,待溶液稍冷却后加1g活性炭,加热煮沸2分(思考题3)。4、趁热过滤至蒸发皿中,于泥三角上小火蒸发浓缩至溶
3、液呈微黄色浑浊(思考题4)。5、冷却、结晶(思考题5)。6、减压过滤,滤液回收(思考题6、思考题7、思考题8)。7、晶体用乙醇洗涤,用滤纸吸干后,称重,计算产率(思考题9)。8、取一粒硫代硫酸钠晶体于点滴板的一个孔穴中,加入几滴去离子水使之溶解,再加两滴0.1molL-1 AgNO3 ,观察现象,写出反应方程式。9、取一粒硫代硫酸钠晶体于试管中,加 1mL去离子水使之溶解,再分成两份,滴加碘水,观察现象,写出反应方程式。10、取10滴 0.1 molL-1 AgNO3于试管中,加10滴 0.1 molL-1 KBr,静置沉淀,弃去上清液。另取少量硫代硫酸钠晶体于试管中,加1mL去离子水使之溶解
4、。将硫代硫酸钠溶液迅速倒入AgBr沉淀中,观察现象,写出反应方程式 。六、注意事项1.蒸发浓缩时,速度太快,产品易于结块;速度太慢,产品不易形成结晶。2.反应中的硫磺用量已经是过量的,不需再多加。3.实验过程中,浓缩液终点不易观察,有晶体出现即可。七、思考题和测试题思考题 1:硫磺粉稍有过量,为什么?思考题 2:为什么加入乙醇?目的何在?思考题 3:为什么要加入活性炭?思考题 4:蒸发浓缩时,为什么不可将溶液蒸干?思考题 5:如果没有晶体析出,该如何处理?思考题 6:减压过滤时,漏斗下端应如何放置?思考题 7:减压过滤时,滤纸大小如何?思考题 8:减压过滤完成,应如何操作?思考题 9:减压过滤
5、后晶体要用乙醇来洗涤,为什么?思考题答案:1、增加反应的产率。硫磺价格便宜。2、降低水的表面张力,增大亚硫酸钠与硫磺的接触机会,增加反应速度,减少反应时间。3、脱色。4、硫代硫酸钠于 4045熔化,48分解。蒸干会使硫代硫酸钠分解。5、(1)加入少量晶种;(2)用玻璃棒摩擦烧杯壁;(3)降低温度。6、漏斗下端斜口应对准抽滤瓶支管口。7、滤纸直径应比漏斗直径略微小一点。8、先将抽滤管从抽滤瓶支管口上拔出,再关闭水泵电源。9、硫代硫酸钠不溶于乙醇,可以防止因洗涤而损失产品。测试题 1:为保证产品纯度,实验所用化学试剂越纯越好,溶剂均用纯水( )A.正确;B.错误;测试题 2:直接加热蒸发皿时,应先
6、用小火预热以免蒸发皿破裂( )。A. 正确; B. 错误;测试题 3:取用滴瓶中的试剂时,要用滴瓶中的滴管,滴管必须垂直,尖端不可接触承接容器的内壁( )。A. 正确; B. 错误;测试题 4:试剂取多了,倒掉些就符合要求了( )A. 正确; B. 错误;测试题 5:反应时,蒸发皿上加盖表面皿的作用是( )A. 防止灰尘落入;B. 防止水分蒸发;C. 防止气体逸出;D. 防止水浴的水蒸气进入;测试题 6:减压抽滤时,抽滤完成时应先 ,后 。测试题 7.使用布氏漏斗时,漏斗下端应如何放置?答: 。测试题 8.为什么进行减压抽滤时,需要将抽滤瓶洗干净?答: 。测试题 9.本实验加入乙醇的目的是 。
7、测试题 10.如果实验过程中,没有硫代硫酸钠晶体析出,该如何解决?答:(1) 。(2) 。(3) 。测试题 11.溴化银为什么能溶于硫代硫酸钠溶液中?答: 。测试题答案:1.B 2.A 3.A 4.B 5.B 6.拔下软管,关闭电源。7.应该使漏斗斜口对准抽滤瓶的支管。8.防止滤纸抽破,损失产品。如果洗干净,进入抽滤瓶中的产品可以回收。9.降低表面张力,增大亚硫酸钠与硫粉的接触面积,增加反应速率。10.(1)加入少量晶种;(2)用玻璃棒摩擦烧杯壁;(3)降低温度。11.生成配合物Na2Ag(S2O3)2。制备反应: Na 2SO3 + S + 5H2O = Na2S2O3 5H2OS2O3 2
8、-的定性鉴定 : Ag 2SO3 + H2O = Ag2S + H 2SO4检验不稳定性: S 2O3 2- + 2 H+ = SO 2+ S + H 2O 检验还原性: I 2 + 2S2O3 2- = S4O6 2- +2 I-检验配位性: 2AgBr + 2Na 2S2O3 Ag(S 2O3) 2 3 - + 2NaBr实验部分:1 仪器及试剂仪 器:抽滤瓶、布氏漏斗、烧杯、试管、玻璃棒、分析天平、电热套固体药品:硫粉、亚硫酸钠(无水)。液体药品:乙醇(95%)、HCl (6 mol/L)、 I2标准溶液(0.05000 mol/L)、淀粉溶液(0.2%)、AgNO 3 (0.1mol/
9、L)、KBr(0.1mol/L)。材 料:pH 试纸、滤纸。2 实验步骤1.5g 硫粉、3ml 乙醇、5.1g Na2SO3 、40ml H2O置于烧杯中置于电热套加热近沸,反应约一个小时至少许硫粉悬浮于溶液中(不少于 20ml)趁热减压过滤 滤液(有色则用活性炭脱色)蒸发、浓缩 溶液变浑浊(不可蒸干)冷却结晶(必要时加少量晶种)抽滤少量乙醇洗涤晶体抽干称量、回收、计算产率。3产品检验 (1)取少量产品配成待测溶液备用。(2)往少量 AgNO3溶液滴加少量待测液,出现白色沉淀,沉淀由白变黄变棕最后变黑。证明 S2O3 2-存在。(3)往碘水与淀粉混合溶液滴加待测液,溶液由蓝色变无色。证明 S2O3 2-有还原性。(4)往少量待测液滴加少量的 6 mol/L HCl 溶液,有白色沉淀生成和生成能使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,证明 S2O3 2-具有不稳定性。(5)往试管滴加 5 滴 AgNO3 (0.1mol/L)溶液和 6 滴 KBr(0.1mol/L)溶液,再滴加待测液,开始时出现白色沉淀,继续滴加沉淀消失。检验 S2O3 2-具有配位性。