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第17讲 不同价态含硫物质的转化
第四章
2024
内容索引
01
02
03
考点一　基于“价—类”二维图理解硫及其
化合物的转化
考点二　实验探究不同价态含硫物质的转化
真题演练 角度拓展
复习目标
1掌握不同价态含硫物质的转化关系,及其在“价—类”二维图中的应用。
2结合实验探究含硫物质之间的转化及原理。
考点一　基于“价—类”二维图理解硫及其化合物的转化
必备知识 自主预诊
1.硫及其重要化合物的“价—类”二维图
从物质类别和硫元素化合价两个维度,总结、归纳硫及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。
2.图示应用
根据上图中物质的转化关系,写出相应的化学(或离子)方程式。
(1)H2SO3+H2S→S:H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O(化学方程式)。
(2)SO2→Na2SO3:2NaOH+SO2===Na2SO3+H2O(化学方程式)。
(4)Na2SO3→Na2SO4:2Na2SO3+O2===2Na2SO4(化学方程式)。
关键能力 考向突破
考向　硫及其化合物的“价—类”二维图及应用
例题.(2023广东六校第六次联考)自然界中的含硫物质在一定条件下能够相互转化,根据图中相关物质的类别及硫元素的化合价分析,下列说法正确的是(　　)
A.硫元素在自然界中主要以硫化物、硫酸盐形式存在,无游离态的硫
B.Z可能是CuFeS2,工业生产可用于冶炼铜
C.X与Y都是电解质,可以反应生成S单质
D.常温下,Al与W的浓溶液不反应
答案 B
解析 图示为硫元素的“价—类”二维图,X为H2S,Y为SO2,W为H2SO4。自然界中火山口附近存在单质硫,A错误;Z为含-2价S元素的盐,CuFeS2中S元素为-2价,工业生产中可用于冶炼铜,B正确;X为H2S,是电解质,Y为SO2,是非电解质,两者可以反应生成S单质,C错误;常温下,Al遇浓硫酸发生钝化,钝化过程发生了化学反应,D错误。
归纳总结
1.含硫物质的转化途径
2.不同价态含硫物质的转化
对点训练
硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
A.硫在氧气中燃烧直接生成Y
B.X能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其
漂白性
C.硫化氢与X反应的氧化产物和还原产
物的物质的量之比为2∶1
D.N可由其相应单质直接化合生成
答案 C
解析 硫在氧气中燃烧直接生成SO2,不是SO3,A错误;X为SO2,SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,B错误;H2S与SO2反应的化学方程式为2H2S+SO2===2H2O+3S,氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1,C正确;N是CuS,S的氧化性很弱,与变价金属反应生成的是低价硫化物,Cu与S反应生成Cu2S,D错误。
考点二　实验探究不同价态
含硫物质的转化
必备知识 自主预诊
(1)硫元素常见的化合价有-2价、0价、+4价和+6价,可以通过氧化还原反应实现不同价态含硫物质的相互转化。
(2)利用氧化剂可将硫元素从低价态转化到高价态;利用还原剂可将硫元素从高价态转化为低价态。
2.实验设计思路
转化目标 (价态变化) 转化前的含硫物质 选择试剂(氧化剂或还原剂) 转化后的 含硫物质 预期现象或
操作及现象
-2→0 Na2S溶液 氯水 S 出现淡黄色浑浊
0→-2 S 铜 Cu2S 产生黑色固体
0→+4 S 空气 SO2 淡蓝色火焰,产生刺激性气味的气体
+4→0 SO2水溶液 Na2S溶液 S 出现淡黄色浑浊
+4→+6 SO2水溶液 氯水 H2SO4 滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀
+6→+4 浓硫酸 铜 SO2 加热产生使品红溶液褪色的无色、刺激性气味的气体
关键能力 考向突破
考向　实验探究不同价态含硫物质的转化
例题.某小组同学设计如下实验实现几种价态硫元素间的转化。
任务Ⅰ.从以下试剂中选择合适的试剂实现S(+6)→S(+4)的转化。
试剂:①浓硫酸　②稀硫酸　③酸性KMnO4溶液　④Na2SO3溶液　⑤Cu　⑥品红溶液
(1)写出实现转化的化学方程式: 　。
(2)设计实验,证明实现了该转化(写出操作和现象):
　 。
任务Ⅱ.实现硫元素化合价在0、+2、+4价之间的转化。
查阅资料:+2价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应。
(3)①中加入的试剂是　　　　　,该转化利用的是SO2　　　　　　　的性质。
(4)写出③的离子方程式: 　 。
解析 (4)根据题干信息,+2价硫元素在酸性条件下不稳定,自身易发生氧化还原反应,即发生歧化反应,+2价的硫元素化合价既升高又降低,结合步骤②中亚硫酸钠和X反应生成硫代硫酸钠分析,可得X中硫元素的化合价应
归纳总结
探究不同价态含硫物质之间相互转化的思路
(1)探究不同价态含硫物质之间的相互转化,其实质是探究不同价态硫元素之间的相互转化。
(2)要选择含有不同价态硫元素的物质,如含+4价硫元素的物质可选择SO2、Na2SO3等。
(3)实现不同价态含硫物质之间的相互转化,依据的是氧化还原反应理论,需要寻找合适的氧化剂或还原剂。
(4)提供表明相应转化实际发生的证据。
对点训练
(2023北京丰台区期末)实验室里探究不同价态硫元素之间的转化。
(1)A中发生反应的化学方程式为 　 。
(2)B中的现象是　　　　　。
(3)C中的现象是　　　　　　　　　　,Na2S在反应中是　　　　　剂。
(4)D中氯水褪色,此反应中硫元素的化合价由　　价转化为　　　价;甲认为可以补充一个实验进一步证明硫元素的价态转化,实验方案和现象为:取D中褪色后的溶液置于试管中,　 　　　　　　　　。
(5)E的作用是　　　　　　　　　　　　,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(6)上述实验体现SO2的性质有 　(任填写2项即可)。
答案 (1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色
(3)有淡黄色沉淀生成　还原
(4)+4　+6　向其中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成
(6)漂白性、氧化性、还原性、酸性氧化物通性
解析 装置A中Cu与浓硫酸在加热条件下反应生成CuSO4、SO2和H2O,将SO2气体通过导管进入B中品红溶液,由于SO2具有漂白性,可使品红溶液褪色;将SO2通入Na2S溶液,发生氧化还原反应生成单质硫,产生淡黄色固体。将SO2通入氯水中,发生氧化还原反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,氯水褪色。装置E中NaOH溶液用于吸收SO2尾气,防止污染环境。
真题演练 角度拓展
角度一含硫物质之间的相互转化
1.(2021辽宁卷,8)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是(　　)
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐
B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子
D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
答案 C
解析 由题干信息可知,盐a与足量的稀盐酸反应产生刺激性气味气体d,d能使KMnO4溶液褪色,故d为SO2,则盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3;盐a与足量Cl2反应后生成 与BaCl2溶液中的Ba2+反应得到沉淀c,故c为BaSO4。盐a为Na2SO3或者NaHSO3,也可能是Na2S2O3,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正确;c为BaSO4,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;d为SO2,由SO2易溶于水并根据“相似相溶”原理可知,d是含有极性键的极性分子,C错误;若盐a为Na2S2O3,加入稀盐酸发生反应Na2S2O3+2HCl===2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确。
角度拓展
×
√
√
角度二含硫化合物的制备流程及分析
2.(2021山东卷,8)工业上以SO2和纯碱为原料制备无水NaHSO3的主要流程如图,下列说法错误的是(　　)
A.吸收过程中有气体生成
B.结晶后母液中含有NaHCO3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高
D.中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3
答案 B
解析 根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO3,则母液为饱和NaHSO3溶液,同时还有过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性。加入纯碱进行中和:H2SO3+2Na2CO3===
Na2SO3+2NaHCO3,NaHSO3+Na2CO3===Na2SO3+NaHCO3,调节pH为8进行中和后得到Na2SO3和NaHCO3,通入二氧化硫气体进行混合吸收:Na2SO3+SO2+H2O===2NaHSO3↓,SO2+NaHCO3===CO2+NaHSO3↓,此时会析出大量NaHSO3晶体,经过分离,将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO3产品。吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;结晶后母液中含NaHSO3和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO3,B错误;NaHSO3高温时易分解变质,气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;中和后溶液中含Na2SO3和NaHCO3,D正确。
角度拓展
(1)(2022浙江6月选考,9B)接触法制硫酸时,煅烧黄铁矿以得到三氧化硫。(　　)
(2)(2021浙江1月选考,8D)工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫。(　　)
(3)(2020全国Ⅰ卷,9A)除去SO2中的H2S杂质,可通过酸性高锰酸钾溶液除去。(　　)
×
√
×课时规范练17
一、选择题:每小题只有1个选项符合题意。
1.如图是硫在自然界的循环,下列相关说法不正确的是(　　)
A.大气中的硫可能以酸雨的形式进入土壤
B.煤和石油中的硫燃烧生成三氧化硫进入大气
C.化石燃料中的硫来自形成化石燃料的生物体
D.煤和石油燃烧产生的颗粒物可能是导致雾霾的成因之一
答案:B
解析:大气中的硫主要是SO2,SO2溶于水生成H2SO3,H2SO3被氧气氧化为硫酸,或SO2被空气中的氧气氧化为SO3,SO3溶于水生成硫酸形成酸雨,进入土壤,A正确;煤和石油中的硫燃烧生成SO2,不能直接生成SO3,B错误;化石燃料中的硫元素是生物体内硫元素形成化石燃料过程中提供的,C正确;煤和石油、生物质燃料燃烧时会产生颗粒物,这可能是导致雾霾的成因之一,D正确。
2.(2023江苏南通等七市调研)硫的化合物种类繁多。在指定条件下,下列选项所示的物质间的转化能实现的是(　　)
A.Na2SS
B.SS
C.SO2BaSO3
D.NaHSO3(aq)SO2
答案:A
解析:Cl2有强氧化性可以将S2-氧化为S,A正确;S与SO2不能发生氧化还原反应,B错误;HCl的酸性强于H2SO3,故SO2和BaCl2溶液不反应,C错误;H2CO3酸性弱于H2SO3,故NaHSO3溶液与CO2不反应,D错误。
3.(2023福建四地市联考)用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是(　　)
途径①:SH2SO4
途径②:SSO2SO3H2SO4
A.途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高
B.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子
C.途径①反应中体现了浓硝酸的强氧化性和酸性
D.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率
答案:C
解析:途径①中S与浓硝酸反应生成硫酸、二氧化氮和水,有副产物二氧化氮,而且二氧化氮会污染大气,途径②与途径①相比更能体现“绿色化学”的理念,A正确;途径①和②都是由S来制备H2SO4,S元素的化合价从0价升高到+6价,制取1 mol H2SO4理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol e-,B正确;途径①反应属于浓硝酸和非金属单质的反应,产物中无盐生成,浓硝酸只表现强氧化性而不表现酸性,C错误;增大一种反应物的浓度,可以提高另一种反应物的转化率,途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高二氧化硫的转化率,从而降低成本,D正确。
4.如图所示是一系列含硫化合物的转化关系(反应中生成的水已略去),下列说法正确的是(　　)
A.反应①说明SO2具有氧化性,反应②说明SO2具有酸性
B.反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=1∶2
C.反应③④⑤均属于氧化还原反应
D.工业上可利用反应②和反应④回收SO2
答案:D
解析:反应①中先变蓝后褪色,说明KIO3先转化为I2后转化为I-,体现了SO2的还原性,A错误;根据元素守恒,当反应②中生成物n(Na2SO3)∶n(NaHSO3)=1∶1时,则反应物n(SO2)∶n(NaOH)=2∶3,B错误;反应④不是氧化还原反应,C错误;根据图示转化关系可知,利用反应②和④可以吸收SO2并回收利用,D正确。
5.硫及其化合物的“价—类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是(　　)
A.硫单质易溶于水
B.b能使酸性KMnO4溶液褪色,体现了b的氧化性
C.可存在a→d的转化关系
D.Al与d的浓溶液不反应,可用铝质容器盛装d的浓溶液
答案:C
解析:根据硫及其化合物的“价—类”二维图可知,a为H2S、b为SO2、c为SO3、d为H2SO4、e为硫酸盐。硫单质难溶于水,A错误;b为SO2,SO2使酸性KMnO4溶液褪色,体现了SO2的还原性,B错误;-2价的硫在强氧化剂作用下,可直接氧化为硫酸,可存在a→d的转化关系,C正确;Al与冷的浓硫酸发生钝化,发生氧化还原反应,在铝表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,故可用铝质容器盛装d的浓溶液,D错误。
6.(2023福建莆田模拟)工业上用接触法制备浓硫酸的原理如下:
已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)　ΔH=-196.6 kJ·mol-1
下列说法错误的是(　　)
A.增大反应容器的容积可以提高煅烧速率
B.步骤④中产生的尾气经净化后循环利用可以提高原料利用率
C.温度过高不利于SO2的催化氧化反应
D.步骤③中充入适当过量的空气能提高SO2的转化率
答案:A
解析:增大反应容器的容积,并不能提高空气的浓度,也不能增大反应物的接触面积,不会提高反应速率,A错误;步骤④中产生的尾气经净化后再重新发生反应产生SO3,这样循环利用可以使更多的反应物变为生成物,从而可提高原料利用率,B正确;SO2催化氧化产生SO3的反应是放热反应,升高温度,化学平衡逆向移动,不利于SO2的催化氧化,C正确;步骤③中充入适当过量的空气,即增大反应物O2的浓度,可使化学平衡正向移动,从而提高SO2的转化率,D正确。
7.探究Na2S溶液的性质,进行如下实验(已知:H2S的=1.1×10-7)。
实验 装置 气体a 现象
Ⅰ SO2 溶液立即变黄,产生乳白色沉淀
Ⅱ O2 一段时间后,溶液略显浑浊
下列分析或解释正确的是(　　)
A.Na2S溶液呈碱性:S2-+2H2O2OH-+H2S
B.实验Ⅰ、Ⅱ的现象说明SO2的氧化性强于O2
C.两个实验中,通入气体后,试管中溶液的pH均降低
D.实验Ⅰ中,Na2S溶液能促进SO2气体的溶解
答案:D
解析:Na2S是强碱弱酸盐,S2-分步发生水解而使溶液呈碱性:S2-+H2OHS-+OH-,A错误;SO2的水溶液显酸性,实验Ⅰ、Ⅱ的溶液酸碱性不同,不能比较SO2和O2的氧化性强弱,B错误;实验Ⅰ中随着通入SO2增多,溶液的碱性减弱,pH减小,实验Ⅱ中Na2S溶液和O2反应生成S和NaOH,最终溶液的碱性增强,pH增大,C错误;Na2S溶液呈碱性,SO2水溶液呈酸性,实验Ⅰ中反应迅速,说明Na2S溶液能促进SO2气体的溶解,D正确。
8.硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)俗称海波,广泛应用于照相定影及纺织业等领域。实验室利用“3SO2+2Na2S3S↓+2Na2SO3,S+Na2SO3Na2S2O3”原理制备Na2S2O3溶液,装置如图所示:
下列说法错误的是(　　)
A.制取SO2的反应体现了浓硫酸的酸性和氧化性
B.装置B的作用是安全瓶,防倒吸
C.为提高原子利用率,C中Na2S与Na2SO3的物质的量之比为2∶1
D.该实验不足之处是缺少尾气处理装置
答案:A
解析:浓硫酸和Na2SO3反应生成SO2和Na2SO4,利用强酸制弱酸的原理,体现了浓硫酸的酸性,A错误;装置C内SO2被吸收,导致压强减小,则装置B的作用是安全瓶,防倒吸,B正确;由3SO2+2Na2S3S↓+2Na2SO3、S+Na2SO3Na2S2O3可得,Na2S与Na2SO3的物质的量之比为2∶1时,反应物可恰好完全反应,可提高原子利用率,C正确;SO2是有毒气体,该实验不足之处是缺少尾气处理装置,可在C装置后接一装有NaOH溶液的装置吸收尾气,D正确。
9.(2023山东泰安模拟改编)在“价—类”二维图中融入“杠杆模型”,可直观辨析部分物质转化及其定量关系。如图中的字母分别代表硫及其常见化合物,相关推断不合理的是(　　)
A.b既具有氧化性又具有还原性
B.硫酸型酸雨的形成过程涉及b到c的转化
C.a溶液与b溶液反应中氧化产物占含硫产物总量的
D.d在加热时与强碱溶液反应生成e和f,且n(e)∶n(f)=1∶2
答案:D
解析:由题给信息可知,a为H2S,b为H2SO3,c为H2SO4,d为S,e为硫化物,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。b为H2SO3,其中S元素的化合价为+4价,处于中间化合价,故其既具有氧化性又具有还原性,A正确;常见硫酸型酸雨的形成过程包含SO2+H2OH2SO3、2H2SO3+O22H2SO4等反应即涉及b到c的转化,B正确;a溶液与b溶液发生的反应为2H2S+H2SO33S↓+3H2O,H2S→S对应氧化产物,故氧化产物占含硫产物总量的,C正确;S在加热时与强碱溶液反应生成e(硫化物)和f(亚硫酸盐),反应的离子方程式为3S+6OH-2S2-+S+3H2O,则有n(e)∶n(f)=2∶1,D错误。
10.(2023河南名校联盟联考)碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:
下列说法正确的是(　　)
A.分离器中的物质分离的操作为过滤
B.膜反应器中,增大压强有利于提高反应速率和HI的平衡转化率
C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
D.碘循环工艺的总反应为2SO2+4H2O+I2H2+2H2SO4+2HI
答案:C
解析:I2和SO2反应生成H2SO4和HI,分离器中为氢碘酸和硫酸的混合溶液,应利用蒸馏的方法进行分离,A错误;膜反应器中发生反应2HI(g)H2(g)+I2(g),该反应为反应前后体积不变的反应,增大压强有利于提高反应速率,但不能提高HI的平衡转化率,B错误;反应器中I2、SO2及H2O反应生成H2SO4和HI,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+,在膜反应器中发生反应2HII2+H2,反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成碘的量,该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”,C正确;在反应器中发生反应SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,在膜反应器中的反应为2HII2+H2,将两个方程式相加可得总反应SO2+2H2OH2SO4+H2,D错误。
11.(2022山东临沂一模)工业上可用克劳斯工艺处理含H2S的尾气获得硫黄,工艺流程如下:
已知反应炉中部分H2S发生反应:2H2S+3O22SO2+2H2O。下列说法错误的是(　　)
A.可用品红溶液检验排放的气体中是否含有二氧化硫
B.每回收32 g单质硫,理论上消耗氧气的体积为33.6 L(标准状况)
C.催化转化器中发生的反应为SO2+2H2S3S+2H2O
D.为提高H2S转化为S的比例,理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%
答案:B
解析:反应炉中部分H2S发生反应2H2S+3O22SO2+2H2O,催化转化器中发生反应SO2+2H2S3S+2H2O,生成的硫蒸气经硫冷凝器可将硫冷凝下来,变为固体与气体分离。SO2可使品红溶液褪色,故可用品红溶液检验排放的气体中是否含有二氧化硫,A正确;32 g单质硫的物质的量为1 mol,生成1 mol S需SO2的物质的量为 mol,生成 mol SO2需要O2的物质的量为0.5 mol,故理论上消耗氧气的体积为0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L,B错误;催化转化器中发生的反应为SO2+2H2S3S+2H2O,C正确;根据反应方程式2H2S+3O22SO2+2H2O和SO2+2H2S3S+2H2O可知,为提高H2S转化为S的比例,理论上应控制反应炉中H2S的转化率约为33.3%,D正确。
二、非选择题
12.硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.[查阅资料]
①Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
②向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
③Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀盐酸。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。仪器a的名称是　　　　;E中的试剂可选　　　(填字母)。
A.稀硫酸　　　　B.NaOH溶液
C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓硫酸。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经　　　　　(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(4)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整(所需试剂从稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸、蒸馏水中选择)。
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(5)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对Ⅱ中实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(6)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过
方法提纯。
答案:(1)分液漏斗　B　(3)蒸发
(4)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀盐酸
(5)先向A中烧瓶滴加浓硫酸,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3的混合溶液
(6)重结晶
解析:(1)仪器a为分液漏斗;在A装置中产生污染环境的气体SO2,故E装置用于处理未反应的SO2,在给定的三种溶液中,只有NaOH溶液可用于吸收SO2。
(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。
(4)根据Ⅰ中③可知BaSO3可溶于盐酸,而BaSO4难溶于盐酸,则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液后,将生成的沉淀过滤、洗涤后,向沉淀中加入盐酸,沉淀未完全溶解,说明溶液中含有S,沉淀溶解的部分生成的有刺激性气味的气体为SO2,则沉淀中含有BaSO3,故原溶液中含有S。
(5)Na2SO3易被氧化,故装置中的氧气能将Na2SO3氧化生成Na2SO4,为了减少Na2SO4的生成量,应先将装置中的空气排尽,可先用A装置中生成的SO2将装置中的空气排尽。
(6)因为硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而显著增大,故可采用重结晶法将其提纯。
7

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