硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备
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题目:硫代硫酸钠(Na2S2O3)的制备
摘要:用亚硫酸钠法制备硫代硫酸钠,在制备过程中要注意控制反应过程中的温度,以及在减压过滤、冷却、结晶、过滤、烘干、称量过程中要认真操作每一个过程以便提高产量。
关键词:硫代硫酸钠、定性检验、六代硫酸根离子
前言:硫代硫酸钠又名海波或大苏打,为无色透明单斜晶体,无臭、味咸,相对密度1.729(17。c),33摄氏度以上在干燥空气中易风化,56摄氏度溶于结晶水,100摄氏度失去结晶水。易溶于水,难溶于乙醇。水溶液加酸会导致其分解。硫代硫酸钠有较强的还原性和配位能力。可用于照相行业的定影剂,洗染业、造纸业的脱氯剂,定量分析中的还
原剂。反应原理为Na
2SO
3
+S +5H
2
O=Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O,硫代硫酸钠是一个有很多用途的化学
物质。
实验目的
学习硫代硫酸钠的制备,了解其性质及应用技术,巩固抽滤、蒸发、结晶等操作。具体设计要求:
(1)采用亚硫酸钠法以Na
2SO
3
和S粉为原料,制备10g Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O,计算原料Na
2
SO
3
和S粉的用量;
(2)设计出合理的制备方案,正确选用仪器并用流程图将它们简单表示出来;(3)方案经老师修改好,做实验制备,并计算产率;
(4)用定性实验来验证你所制备的产物的确是Na
2S
2
O
3
·5H
2
O。(取少量样品试验其还原
性、不稳定性和配合性,观察实验现象并写出相应的离子反应方程式。)实验原理
制备反应:Na
2SO
3
+ S + 5H
2
O = Na
2
S
2
O
3
·5H
2
O
定性检验:S
2O
3
2- +2H+=S↓+SO
2
↑+H
2
O
AgBr + 2S
2O
3
2- = [Ag(S
2
O
3
)
2
]3- + Br-
Ag+ + Br- = AgBr↓(浅黄色)
I 2 + 2S
2
O
3
2- = 2I- + S
4
O
6
2-
定量分析:2S
2O
3
2- +I
2
= S
4
O
6
2-+ 2I-
SO
32- + I
2
+ H
2
O= SO
4
2-+ 2I- +2 H+
实验部分:
1仪器及试剂
仪器:分析天平、电热套、石棉网、烧杯、抽滤瓶、布氏漏斗、蒸发皿、点滴板、试管、玻璃棒
药品:硫粉、亚硫酸钠(无水)
试剂:乙醇(95%)、饱和碘水、活性炭、0.1mol/LKBr溶液、淀粉溶液、10滴0.1mol/L 硝酸银溶液、盐酸等。
2.装置图
3.实验步骤
①硫代硫酸钠的制备
(2g硫粉、2ml95%乙醇、6g Na
2SO
3(固)
、30ml蒸馏水)→置于250ml的烧杯中→
用玻璃棒充分搅拌,用电热套加热近沸,反应至少1h至有少许硫粉悬浮于溶液中(不少于20ml)→稍冷,加活性炭微沸2min→趁热减压过滤→用乙醇洗涤→蒸发、浓缩→溶液变浑浊(不可蒸干)→冷却→结晶→抽滤→少量乙醇洗涤→晶体→抽干→用滤纸吸干水分→称量、回收、计算产率。
②硫代硫酸钠的检验
硫代硫酸钠的定性检验:取一滴产品溶液于点滴板,往其滴加入2滴0.1mol/L硝酸银溶液。现象:沉淀由白色变黄变棕色最后成黑色的现象。
产品的还原性:取其溶液于是试管中,滴加适量饱和碘水,观察现象之后加淀粉。现象:黄色成无色加淀粉溶液之后无现象。
产品的配位性:取适量的0.1mol/L硝酸银溶液和0.1mol/LKBr溶液制备溴化银沉淀,往其加入产物溶液。现象:白色沉淀溶解。
产品的不稳定性:
取多一点的产品溶液往其加入6mol/L浓盐酸,微热,用湿润的蓝色石蕊试纸贴近试管口。现象:溶液出现黄色沉淀和产生少量刺激性气体。
结果与讨论:
产物为白色晶体、具有还原性、不稳定性、配位性
理论五水硫代硫酸钠(Na2so3)的产量:M=10g
实际产量:m=3.0g
产率=(m/M)×100%=30%
实验产量较理论产量偏低的分析:
加热的时间不够久,实质加热时间是40分钟,反应的不完全;期间加水多次;使反应不彻底在加热的过程中刚开始温度过高,沸腾加剧,温度把握的较差以致;抽滤装置的预热效果不佳,导致晶体析出在滤瓶里;在转移反应液或是晶体时有残留。
实验成败的关键
1.原料要充分搅拌均匀
2.煮沸过程要不停搅拌,温度不宜过高,要注意补充一定的水分
参考文献:
[1]古风才、肖衍繁.基础化学实验教程[M]北京:科学出版社,2000
[2] 高华寿、陈恒武、罗崇建.分析化学[M]3版.北京:高等教育出版社
[3] 赵藻藩、陆定安.分析化学[M]2版.武汉:高等教育出版社,1999