Question

3．硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃•5H₂O）俗名“大蘇打”，又稱為“海波”，可用于照相業(yè)作定影劑，也可用于紙漿漂白作脫氯劑等．它易溶于水，難溶于乙醇，加熱、易分解，在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在．工業(yè)上常用亞硫酸鈉法、硫化堿法等制備．某實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)硫化堿法制取硫代硫酸鈉，其反應(yīng)裝置及所需試劑如圖：
實(shí)驗(yàn)具體操作步驟為：
①開啟分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，適當(dāng)調(diào)節(jié)分液的滴速，使反應(yīng)產(chǎn)生的SO₂氣體較均勻地通入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中，同時(shí)開啟電動(dòng)攪拌器攪動(dòng)，水浴加熱，微沸．
②直至析出的渾濁不再消失，并控制溶液的pH接近7時(shí)，停止通入SO₂氣體．
③趁熱過(guò)濾，將濾液加熱濃縮，冷卻析出Na₂S₂O₃•5H₂O．
④再經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，得到所需的產(chǎn)品．
（1）步驟④中洗滌時(shí)，為了減少產(chǎn)物的損失用的試劑可以是乙醇．
（2）為了保證硫代硫酸鈉的產(chǎn)量，實(shí)驗(yàn)中不能讓溶液pH＜7，請(qǐng)用離子方因S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O．
（3）寫出三頸燒瓶B中制取Na₂S₂O₃反應(yīng)的總化學(xué)反應(yīng)方程式4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=CO₂+3Na₂S₂O₃．
（4）常用Na₂S₂O₃溶液測(cè)定廢水中Ba²⁺濃度，步驟如下：取廢水25.00mL，控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔?nbsp;K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；過(guò)濾、洗滌后，用適量稀鹽酸溶解，此時(shí)CrO${\;}_{4}^{2-}$全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$；再加過(guò)量KI溶液，充分反應(yīng)后得混合溶液V mL，將其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示劑，用0.0010mol．L^-1 的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)完全時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表所示：

編號(hào)	1	2	3	4
消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積/mL	18.02	17.98	18.00	20.03

部分反應(yīng)離子方程式為：
①Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$+61^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  ②I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$=2I^-+S₄O${\;}_{6}^{2-}$．
①判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是加入最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液后，藍(lán)色消失，且半分鐘內(nèi)顏色不改變
②從表格所給數(shù)據(jù)計(jì)算：一份待測(cè)溶液消耗Na₂S₂O₃溶液的平均體積為18.00mL ml
③廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度9.6×10^-4mol•L^-1．
（5）Na₂S₂O₃常用作脫氯劑，在溶液中易被Cl₂氧化成SO${\;}_{4}^{2-}$，該反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃²?+4Cl₂+5H₂O=2SO₄²?+8Cl?+10H⁺．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題給信息易溶于水，難溶于乙醇來(lái)解答；
（2）根據(jù)硫代硫酸鈉遇酸反應(yīng)生成硫、二氧化硫和水；
（3）根據(jù)題目信息SO₂、Na₂S和Na₂CO₃反應(yīng)生成Na₂S₂O₃，結(jié)合質(zhì)量守恒確定產(chǎn)物并配平；
（4）①淀粉溶液作指示劑，用0.0010mol．L^-1 的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定溶液中的碘，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液中藍(lán)色褪去；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，數(shù)據(jù)4有較大偏差，應(yīng)舍去，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為數(shù)據(jù)1、2、3的平均值；
③根據(jù)反應(yīng)Cr₂O₇^2-+61^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  ②I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$=2I^-+S₄O${\;}_{6}^{2-}$，可得關(guān)系式6n（S₂O₃^2-）～n（Cr₂O₇^2-）～2c（Ba²⁺），然后根據(jù)Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量計(jì)算出Ba²⁺的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度；
（5）Na₂S₂O₃還原性較強(qiáng)，在溶液中易被Cl₂氧化成SO₄^2-，反應(yīng)生成硫酸鈉、氯化鈉，配平離子方程式．

解答 解：（1）根據(jù)題給信息易溶于水，難溶于乙醇，步驟 ④中洗滌時(shí)，為了減少產(chǎn)物的損失用的試劑可以是乙醇；
故答案為：乙醇；
（2）Na₂S₂O₃在酸性條件下會(huì)生成S和二氧化硫，所以產(chǎn)率會(huì)下降，其反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+H₂O+SO₂↑；
故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）三頸燒瓶B中制取Na₂S₂O₃反應(yīng)的總化學(xué)反應(yīng)方程式為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=CO₂+3Na₂S₂O₃；
故答案為：4SO₂+2Na₂S+Na₂CO₃=CO₂+3Na₂S₂O₃；
（4）①淀粉溶液作指示劑，用0.0010mol．L^-1 的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定溶液中的碘，滴定終點(diǎn)時(shí)溶液中藍(lán)色褪去，所以判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是加入最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液后，藍(lán)色消失，且半分鐘內(nèi)顏色不改變，
故答案為：加入最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液后，藍(lán)色消失，且半分鐘內(nèi)顏色不改變；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，數(shù)據(jù)4有較大偏差，應(yīng)舍去，消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為數(shù)據(jù)1、2、3的平均值，體積為$\frac{18.02+17.98+18.00}{3}$mL=18.00mL，
故答案為：18.00mL；
③根據(jù)反應(yīng)Cr₂O₇^2-+61^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  ②I₂+2S₂O${\;}_{3}^{2-}$=2I^-+S₄O${\;}_{6}^{2-}$，可得關(guān)系式6n（S₂O₃^2-）～n（Cr₂O₇^2-）～2c（Ba²⁺），滴定用去的Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為0.0010mol．L^-1×18.00mL=1.8×10^-5mol，所以Ba²⁺的物質(zhì)的量為$\frac{1}{3}$×1.8×10^-5mol=6×10^-5mol，25.00mL廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度為$\frac{4×6×1{0}^{-5}}{0.025}$mol/L=9.6×10^-4mol•L^-1 ，
故答案為：9.6×10^-4mol•L^-1；
（5）Na₂S₂O₃常用作脫氯劑，在溶液中易被Cl₂氧化成SO₄^2-，該反應(yīng)的離子方程式為：S₂O₃²?+4Cl₂+5H₂O=2SO₄²?+8Cl?+10H⁺；
故答案為：S₂O₃²?+4Cl₂+5H₂O=2SO₄²?+8Cl?+10H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)方案方案，涉及儀器識(shí)別、對(duì)操作的分析評(píng)價(jià)、方程式書寫、離子檢驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算等，側(cè)重實(shí)驗(yàn)分析能力及知識(shí)綜合應(yīng)用能力的考查，題目難度中等．