【知识点详解】
此题目主要涉及的是高中化学中的无机物制备及性质实验,特别是与硫化物和亚硫酸盐的反应相关的内容。以下是详细的知识点解析:
1. **气体装置的气密性检查**:
- 在进行实验前,需要确保装置的气密性。在本题中,如果液柱高度在关闭两端活塞后保持不变,说明装置无漏气,气密性良好。装置D的作用是防止倒吸,保护整个系统的稳定。
2. **化学反应的物质的量比例**:
- 为了得到高纯度的Na2S2O3·5H2O,需要Na2S和Na2SO3恰好完全反应。根据题目给出的反应式(Ⅰ)和(Ⅱ)、(Ⅲ),可以推断Na2S和Na2SO3的物质的量之比为2:1。
3. **反应速率的控制**:
- 实验中,通过选择合适的液体(饱和NaHSO3溶液)和控制硫酸滴加的速度,可以减缓SO2的生成速率。当反应(Ⅲ)较慢时,终点的判断标志是溶液变得澄清,因为S被完全转化为Na2S2O3。
4. **加热设备的使用**:
- 酒精灯加热时,某些仪器如烧杯、蒸发皿、锥形瓶需要使用石棉网以避免局部过热,而试管可以直接加热。因此,答案为ad(烧杯和锥形瓶)。
5. **杂质检测**:
- 为了检测产品中是否含有Na2SO4,需要先将样品溶解在稀盐酸中,因为Na2S2O3·5H2O遇酸会分解,然后通过过滤或静置取上层清液,最后加入BaCl2溶液。若有硫酸钠存在,会产生硫酸钡沉淀,以此来确认硫酸钠的存在。
实验技能和化学反应原理的结合是高考化学考试中的重要部分,学生需要理解化学反应方程式,并能够应用这些知识解决实际的实验问题,包括气体的制备、反应速率的控制以及杂质的检测等。同时,对于实验装置的理解和操作也是关键,这涉及到实验安全和实验结果的准确性。