硫代硫酸钠的制备
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硫代硫酸钠的制备和应用
[实验目的]
1.学习硫代硫酸钠的制备
2.了解其性质及应用技术
3.巩固抽滤、蒸发、结晶等操作。
[实验用品]
Na2SO3(s),S(s),活性炭,0.1mol·L-1 AgNO3,0.11mol/L KBr,碘水
表面皿、烧杯、蒸发皿、布氏漏斗、抽滤瓶、真空泵、台秤
石棉网、酒精灯、点滴板、试管
[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(S2O3)2]3- + 2NaBr 2Ag+ + S2O32-══ Ag2S2O3
Ag2S2O3+H2O==== Ag2S↓ + H2SO4 (此反应用作 S2O32-的定性鉴定)
2S2O32- + I2══ S4O62- + 2I-
Na
2S
2
O
3
·5H
2
O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:
Na2SO3 + S + 5H2O ══Na2S2O3·5H2O
反应液经脱色、过滤、浓缩结晶、过滤、干燥即得产品。
Na2S2O3·5H2O于40~45℃熔化,48℃分解,因此,在浓缩过程中要注意不能蒸发过度。
[实验步骤]
一、硫代硫酸钠的制备
取1只100ml的烧杯,称取8.0g无水亚硫酸钠(相对分子量126)和2g硫黄粉末,先用少量水(乙醇)润湿,再加入50ml水,在不断搅拌下,直接加热煮沸30分钟,及时补充水。反应完毕后,在煮沸的溶液中加入1-2g活性炭(脱色剂,
吸附过剩的硫粉),在不断搅拌下,继续煮沸约10分钟,趁热过滤,弃去杂质。将滤液置蒸发皿中加热(微沸),待滤液浓缩到刚有结晶开始析出时,停止蒸发,
冷却,使硫代硫酸钠结晶析出,抽滤,即得白色Na
2S
2
O
3
·5H
2
O(相对分子量248.2)
结晶。将晶体放在烘箱中,在40℃下,干燥40~60分钟。称量,计算产率(理论产量15.75g)。
二、硫代硫酸钠的应用
1.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0.1mol·L-1 AgNO
3
,观察现象,写出反应方程式。
2.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。
3.取10滴 0.1 mol·L-1 AgNO
3
于试管中,加10滴 0.1 mol·L-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。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。
[思考题]
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40~45℃熔化,48℃分解。蒸干会使硫代硫酸钠分解。