题目内容
【题目】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种食品添加剂.实验室用如图1所示装置制备Na2S2O5 , 实验步骤如下:
Ⅰ.在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液;
Ⅱ.加碳酸钠粉末调至pH为7~8;
Ⅲ.再通SO2至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溶于水且与水能反应,所得溶液显酸性,其原因是 . 步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是;pH>4.1时,则产品中会有副产物,其化学式是 .
(3)利用碘量法可测定Na2S2O5产品中+4价硫的含量,实验方案为:将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶(带磨口塞的锥形瓶)中, , 重复如上步骤2次,记录数据.(实验中必须使用的试剂有:c1molL﹣1的标准碘溶液、c2molL﹣1的标准Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水;已知:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI)
(4)含铬废水中常含有六价铬[Cr(Ⅵ)].利用Na2S2O5和FeSO47H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水,实验结果见右图.
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是 .
②已知:Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10﹣31 , lg2≈0.3,c(Cr3+)<1.0×10﹣5 molL﹣1时视为完全沉淀.现将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH范围为 .
【答案】
(1)Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2
(2)Na2S2O5与水反应生成NaHSO3 , NaHSO3在水中电离使溶液显酸性;用pH计(或酸度计,或pH传感器)测定;Na2SO3
(3)加入一定体积的过量的c1mol?L﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2mol?L﹣1标准Na2S2O3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
(4)Na2S2O5和FeSO4?7H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+ , 使溶液的pH变大;pH>5.6
【解析】解:(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 , 所以答案是: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,所以会使溶液显酸性;测定溶液pH值精确度为0.1,可用pH计(或酸度计,或pH传感器)等,在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1,生成NaHSO3溶液,若pH>4.1时,则溶液中会出现亚硫酸钠,即产品中会有副产物Na2SO3 ,
所以答案是:Na2S2O5与水反应生成NaHSO3 , NaHSO3在水中电离使溶液显酸性;用pH计(或酸度计,或pH传感器)测定;Na2SO3;(3)根据氧化还原滴定的原理,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Na2S2O3溶液滴定,根据加入的碘的总量和与Na2S2O3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:加入一定体积的过量的c1 molL﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2 molL﹣1标准Na2S2O3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,
所以答案是:加入一定体积的过量的c1 molL﹣1的标准碘溶液,再加入适量的冰醋酸和蒸馏水,充分反应一段时间,加入淀粉溶液,用c2 molL﹣1标准Na2S2O3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;(4)①Na2S2O5和FeSO47H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水时都会消耗氢离子,所以溶液的pH值会增大,所以答案是:Na2S2O5和FeSO47H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+ , 使溶液的pH变大;②c(Cr3+)<1.0×10﹣5 molL﹣1时,根据Ksp[Cr(OH)3]可求得溶液中c(OH﹣)= =
×10﹣9 molL﹣1 , 所以c(H+)=
,所以溶液的PH=﹣lgc(H+)≈5.6,所以将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr(OH)3而除去,需调节溶液的pH>5.6,所以答案是:pH>5.6.
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)