Question

【题目】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂。实验室用如图所示装置制备Na2S2O5，实验步骤如下：

Ⅰ.向Na2CO3溶液中通入SO2至溶液pH为4.1，生成NaHSO3溶液；

Ⅱ.加入碳酸钠粉末至溶液PH为7～8；

Ⅲ.再通入SO2至溶液PH为4.1；

Ⅳ.从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体。

（1）制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为___________________ 。

（2）Na2S2O5能与水发生化合反应，反应后所得的溶液显酸性。用电离方程式表示溶液显酸性的原因：____________________。

（3）利用碘量法可测定Na2S2O5产品中硫的含量。实验中必须使用的试剂有c1mol·L-1的标准碘溶液、c2 mol·L-1的标准Na2S2O3溶液、NaOH溶液、淀粉溶液。已知：Na2S2O5+2I2+3H2O=Na2SO4+H2SO4+4HI，2Na2S2O3+I2= Na2S2O6+2NaI。请补全实验方案：将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中，加入—定体积的过量c1 mol L-1的标准碘溶液，充分反应后滴入NaOH溶液调节溶液pH至中性，____________________________。重复上述步骤2次，记录数据。

（4）含铬酸性废水中常含有+ 6价铬。利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O分两个阶段先后处理含Cr2O72-的废水， Cr2O72-被还原为Cr3+，实验结果如图。

①0～40 min内用Cr2O72-表示的平均反应速率为____________mol L-1 min-1。

②60～80 min内Cr2O72-与Fe2+发生反应的离子方程式为_________________ 。

Answer 1

【答案】 Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2 NaHSO3=Na++HSO3-、HSO3-H++SO32-(只写 HSO3-H++S O32-也给分) 加入淀粉溶液，用c2mol L-1的标准Na2SO3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数 1.75×10-3 Cr2O72-+ 6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】（1）Na2CO3和SO2反应生成Na2S2O5和CO2，根据元素守恒可知化学方程式为：Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2；（2）Na2S2O5与水反应生成NaHSO3，NaHSO3在水中电离程度大于水解程度，所以使溶液显酸性：NaHSO3=Na++HSO3-、HSO3-H++SO32-；（3）根据氧化还原滴定原理，在Na2S2O5溶液中加入过量的标准碘溶液，使Na2S2O5被充分氧化，剩余的标准碘溶液再用标准Na2S2O5溶液滴定，根据加入的碘的总量和与Na2S2O5溶液反应的碘的量可以求得与Na2S2O5反应的碘的量，进而确定Na2S2O5的量，根据这一原理可知实验操作步骤为：将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中，加入—定体积的过量c1 mol L-1的标准碘溶液，充分反应后滴入NaOH溶液调节溶液pH至中性，加入淀粉溶液，用c2mol L-1的标准Na2SO3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数，重复上述步骤2次，记录数据；（4）①0～40 min内Cr2O72-的浓度变化量为：0.08mol/L-0.01mol/L=0.07mol/L,则平均反应速率为=1.75×10-3molL-1min-1；②Cr2O72-与Fe2+在H+作用下生成Cr3+、Fe3+和H2O，反应的离子方程式为：Cr2O72-+ 6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。