某同学探究同周期主族元素性质递变规律时，自己设计了一套实验方-优题课

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（ $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ）。
I．[查阅资料]
（1） $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 是无色透明晶体，易溶于水。其稀溶液与 $B a C l_{2}$ 溶液混合无沉淀生成。
（2）向 $N a_{2} C O_{3}$ 和 $N a_{2} S$ 混合液中通入 $S O_{2}$ 可制得 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ ，所得产品中常含有少量 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ , $N a_{2} S O_{4}$ 。
（3） $N a_{2} S O_{3}$ 易被氧化； $B a S O_{3}$ 难溶于水，可溶于稀 $H C l$ 。
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； $E$ 中的试剂是（选填下列字母编号）。
A．稀 $H_{2} S O_{4}$ B． $N a O H$ 溶液 C．饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液
（2）先向 $C$ 中烧瓶加入 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 混合溶液，再向 $A$ 中烧瓶滴加浓 $H_{2} S O_{4}$ 。
（3）待 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} C O_{3}$ 完全消耗后，结束反应。过滤 $C$ 中混合液，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]
（1）为验证产品中含有 $N a_{2} S O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{4}$ ，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 $H N O_{3}$ 、稀 $H_{2} S O_{4}$ 、稀 $H C l$ 、蒸馏水中选择）
取适量产品配成稀溶液，滴加足量 $B a C l_{2}$ 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 $N a_{2} S O_{3}$ 和 $N a_{2} S O_{4}$ 。
（2）为减少装置 $C$ 中生成的 $N a_{2} S O_{4}$ 的量，在不改变原有装置的基础上对原有实验步骤

（2）进行了改进，改进后的操作是。
（3） $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 的溶解度随温度升高显著增大，所得产品通过方法提纯。

氯气和氯乙烯都是重要的化工产品，年产量均在10⁷t左右。氯气的实验室制备和氯乙烯的工业生产都有多种不同方法。
完成下列填空：
(1)实验室制取纯净的氯气，除了二氧化锰、浓盐酸和浓硫酸，还需要、（填写试剂或溶液名称）
(2)实验室用2.00mol/L的盐酸和漂粉精[成分为 $C a (C l O)_{2}$ 、 $C a C l_{2}$ ]反应生成氯气、氯化钙和水，若产生2.24L（标准状况）氯气，发生反应的盐酸为m,l。
(3)实验室通常用向上排空气法收集氯气。设计一个简单实验，验证所收集的氯气中是否含有空气。

4)工业上用电石－乙炔法生产乙烯的反应如下：
$C a O ＋ 3 C \overset{2200 - 3000}{\to} C a C_{2} ＋ C O$

$ C a C_{2} ＋ 2 H_{2} O \to H C \equiv C H ↑ ＋ C a (O H)_{2}$
$H C \equiv C H ↑ ＋ H C l \to_{140 - 220}^{H g C l_{2}} C H_{2} = C H C l$

电石－乙炔法的优点是流程简单，产品纯度高，而且不依赖于石油资源。
电石－乙炔法的缺点是、。
(5)乙烷和氯气反应可制得 $C l C H_{2} C H_{2} C l$ ， $C l C H_{2} C H_{2} C l$ 加热分解得到氯乙烯和氯化氢。设计一种以乙烯和氯气为原料制取氯乙烯的方案（其他原料自选），用化学方程式表示（不必注明反应条件）。
要求：①反应产生的氯化氢必须用于氯乙烯的制备；②不再产生其他废液。

工业上用重铬酸钠（ $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ ）结晶后的母液（含少量杂质 $F e^{3 +}$ ）生产重铬酸钾（ $K_{2} C r_{2} O_{7}$ ），工艺流程及相关物质溶解度曲线如图：

（1）由 $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ 生产 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 的化学方程式为，通过冷却结晶析出大量 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 的原因是．
（2）向 $N a_{2} C r_{2} O_{7}$ 母液中加碱液调 $p H$ 的目的是　．
（3）固体 $A$ 主要为（填化学式），固体 $B$ 主要为（填化学式）．
（4）用热水洗涤固体 $A$ ，回收的洗涤液转移到母液（填"Ⅰ""Ⅱ"或"Ⅲ"）中，既能提高产率又可使能耗最低．

工业上常利用含硫废水生产 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。

烧瓶 $C$ 中发生反应如下：
$N a_{2} S (a q) + H_{2} O (l) + S O_{2} (g) = N a_{2} S O_{3} (a q) + H_{2} S (a q)$ （I）
$2 H_{2} S (a q) + S O_{2} (g) = 3 S (s) + 2 H_{2} O (l)$ （II）
$S (s) + N a_{2} S O_{3} (a q) = N a_{2} S_{2} O_{3} (a q)$ （III）
（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置 $B$ 中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若，则整个装置气密性良好。装置 $D$ 的作用是。装置 $E$ 中为溶液。
（2）为提高产品纯度，应使烧瓶 $C$ 中 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} S O_{3}$ 恰好完全反应，则烧瓶 $C$ 中 $N a_{2} S$ 和 $N a_{2} S O_{3}$ 物质的量之比为。
（3）装置B的作用之一是观察 $S O_{2}$ 的生成速率，其中的液体最好选择。
a．蒸馏水 b．饱和 $N a_{2} S O_{3}$ 溶液
c．饱和 $N a H S O_{3}$ 溶液 d．饱和 $N a H C O_{3}$ 溶液
实验中，为使 $S O_{2}$ 缓慢进入烧瓶 $C$ ，采用的操作是。已知反应（III）相对较慢，则烧瓶 $C$ 中反应达到终点的现象是。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶 $A$ ，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有。
a．烧杯 b．蒸发皿 c．试管 d．锥形瓶
（4）反应终止后，烧瓶 $C$ 中的溶液经蒸发浓缩即可析出 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ ，其中可能含有 $N a_{2} S O_{3}$ 、 $N a_{2} S O_{4}$ 等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在 $N a_{2} S O_{4}$ ，简要说明实验操作，现象和结论：。
已知 $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O$ 遇酸易分解： $S_{2} {O_{3}}^{2 -} + 2 H^{+} = S$ ↓ $+ H_{2} O + S O_{2}$ ↑
供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、 $B a C l_{2}$ 溶液、 $A g N O_{3}$ 溶液

苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一。下面是它的一种实验室合成路线：

制备苯乙酸的装置示意图如下(加热和夹持装置等略)：

已知：苯乙酸的熔点为76.5 ℃，微溶于冷水，溶于乙醇。
回答下列问题：
（1）在250 mL三口瓶a中加入70 mL70%硫酸。配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是。
（2）将a中的溶液加热至100 ℃，缓缓滴加40 g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130 ℃继续反应。在装置中，仪器b的作用是；仪器c的名称是，其作用是。反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品。加入冷水的目的是。下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是(填标号)。

A．分液漏斗 B．漏斗 C．烧杯 D．直形冷凝管 E．玻璃棒

（3）提纯粗苯乙酸的方法是，最终得到44 g纯品，则苯乙酸的产率是。
（4）用 $C u C l_{2} \cdot 2 H_{2} O$ 和 $N a O H$ 溶液制备适量 $C u (O H) 2$ 沉淀，并多次用蒸馏水洗涤沉淀，判断沉淀洗干净的实验操作和现象是。
（5）将苯乙酸加人到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入 $C u (O H) 2$ 搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是。

实验步骤	实验现象
1．将镁条用砂纸打磨后，放入沸水中；再向溶液中滴加酚酞溶液	A. 浮在水面上，熔成小球，做不定向运动，随之消失，溶液变成红色。
2．向新制得的Na₂S溶液中滴加少量新制的氯水	B．有气体产生，溶液变成浅红色
3．将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中	C．剧烈反应，产生大量无色气体。
4．将镁条投入稀盐酸中	D．反应不十分剧烈，产生无色气体
5．将铝条投入稀盐酸中	E．生成淡黄色沉淀