Question

【题目】人教版高中化学选修4实验2-3中用到了硫代硫酸钠，某化学兴趣小组对这一物质展开了如下探究。

实验一．制备Na2S2O3·5H2O

通过查阅资料，该化学兴趣小组设计了如下的装置(略去部分夹持仪器)来制取Na2S2O3·5H2O晶体。

已知烧瓶C中发生如下三个反应：

Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g) ＝ Na2SO3(aq)＋H2S(aq)

2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l) ; S(s)＋Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq)

（1）写出A中的化学反应方程式___________________________________。

（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以采取的措施有_________________________（写一条）

（3）装置E的作用是____________________。

（4）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为_________________________。

实验二．性质探究

（5）常温下，用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定时的具体操作是_______________________________________________________。

（6）向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，写出该反应的离子化学方程式________________________________________。

实验三．Na2S2O3的应用

（7）用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2＋浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解。此时CrO42－全部转化为Cr2O72－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0100 mol·L－1的Na2S2O3标准溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：

滴定次数	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL	18.02	20.03	17.98	18.00

部分反应的离子方程式为：① Cr2O72－＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O

② I2＋2S2O32－===S4O62－＋2I－

滴定时Na2S2O3标准溶液应该用_____________________(填仪器名称)盛装，该废水中Ba2＋的物质的量浓度为_______________________span>。

Answer 1

【答案】 Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O 调节硫酸的滴加速度 吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境 2:1 取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值 S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－ 碱式滴定管 0.0024 mol·L－1

【解析】(1)A中亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O，故答案为：Na2SO3＋H2SO4＝Na2SO4＋SO2↑＋H2O；

(2)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率。控制SO2生成速率可以通过调节硫酸的滴加速度实现，故答案为：调节硫酸的滴加速度；

(3)在装置C中，通入的二氧化硫使溶液呈现酸性，在酸性溶液中，存在Na2S(aq)＋H2O(l)＋SO2(g) ＝ Na2SO3(aq)＋H2S(aq) 、2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l)、S(s)＋Na2SO3(aq) Na2S2O3(aq)，二氧化硫和硫化氢会污染环境，因此装置E可以吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境，故答案为：吸收多余的SO2或H2S，防止污染环境；

(4)为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，根据2H2S(aq)＋SO2(g) ＝3S(s)＋2H2O(l)，烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为2:1，故答案为：2:1；

(5)常温下，用pH试纸测定0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液pH值约为8，测定的具体操作为取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值，故答案为：取一小段pH试纸于表面皿上，用洁净的玻璃棒蘸取待测溶液点在pH试纸中段，与比色卡对照，读出溶液的pH值；

(6)向新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，有硫酸根离子生成，氯气被还原为氯离子，反应的离子化学方程式为S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－，故答案为：S2O32－＋4Cl2＋5H2O＝2SO42－＋10H+＋8Cl－；

(7)Na2S2O3溶液水解，溶液显碱性，应该选用碱式滴定管盛放Na2S2O3溶液进行滴定；根据表中数据可知，数据2有较大偏差，应舍去，消耗Na2S2O3标准溶液的体积为数据1、2、3的平均值，体积为mL=18.00mL，根据反应①Cr2O72-+61-+14H+=2Cr3++3I2+7H2O；②I2＋2S2O32－===S4O62－＋2I－，可得关系式6n(S2O32-)～n(Cr2O72-)～2n(Ba2+)，滴定用去的Na2S2O3的物质的量为0.010 mol/L×0.018L=1.8×10-4mol，所以Ba2+的物质的量为×1.8×10-4mol=6×10-5mol，25.00mL废水中Ba2+的物质的量浓度为mol/L=0.0024 mol/L ，故答案为：碱式滴定管；0.0024 mol/L。