Question

2．Na₂S₂O₃•5H₂O在化学定量分析中常用作基准物质，实验室制备原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Na₂S₂O₃+CO₂．设计如图1装置（夹持仪器省略）进行实验．
 
（1）A中发生的化学反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）C中所盛试剂可能是NaOH溶液；若要停止A中的化学反应，除取下酒精灯停止加热外，还可以采取的操作是将铜丝抽离液面停止反应；
（3）学生乙在加热A后，发现液面下的铜丝变黑如2．对黑色生成物该学生提出如下假设：
①可能是CuO  ②可能是Cu₂O  ③可能是CuS
学生丙提出假设②一定不成立，依据是Cu₂O为砖红色；
该生用如下实验进一步验证黑色物质的组成：基于上述假设分析，黑色物质的组成为CuS（填化学式）．
（4）实验室用Na₂S₂O₃标准液测量某工业废水中的I₂的浓度．
已知：2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-．
①以淀粉为指示剂，则到达滴定终点的现象是滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
②若标液Na₂S₂O₃的浓度0.0030mol•L^-1，滴定25.00mL工业废水消耗该Na₂S₂O₃溶液体积如右图所示，则该废水中I₂的浓度为0.0014mol/L．

Answer 1

分析 （1）加热条件下，Cu和浓硫酸反应生成CuSO₄、SO₂和H₂O；
（2）SO₂有毒，不能直接排空，且为酸性氧化物，能和碱溶液反应生成无毒亚硫酸盐；还可以将Cu和浓硫酸分离而停止反应；
（3）Cu₂O呈砖红色；CuO能溶于稀硫酸生成蓝色CuSO₄溶液，黑色固体CuS不溶于稀硫酸；
（4）①碘遇淀粉试液变蓝色；
②V（Na₂S₂O₃）=（27.60-0.10）mL，根据该反应中2S₂O₃^2-----I₂计算碘的物质的量浓度．

解答 解：（1）加热条件下，Cu和浓硫酸反应生成CuSO₄、SO₂和H₂O，反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）SO₂有毒，不能直接排空，且为酸性氧化物，能和碱溶液反应生成无毒亚硫酸盐，所以可以碱液吸收二氧化硫尾气，如NaOH溶液；还可以将Cu和浓硫酸分离而停止反应，
故答案为：NaOH溶液；将铜丝抽离液面停止反应；
（3）Cu₂O为砖红色不是黑色，所以②一定不成立；CuO能溶于稀硫酸生成蓝色CuSO₄溶液，黑色固体CuS不溶于稀硫酸，所以该黑色固体是CuS，
故答案为：Cu₂O为砖红色；CuS；
（4）①碘遇淀粉试液变蓝色，如果滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色且半分钟内不变色，说明到达滴定终点，故答案为：滴入最后一滴，溶液由蓝色变为无色，且半分钟内不变色；
②V（Na₂S₂O₃）=（27.60-0.10）mL=27.50mL，设碘的物质的量浓度是xmol/L，
I₂------2S₂O₃^2-
1mol      2mol
0.0275xmol （0.025×0.0030）mol
1mol：2mol=0.0275xmol：（0.025×0.0030）mol
x=$\frac{（0.025×0.0030）mol×1mol}{2mol×0.0275mol}$=0.0014，
故答案为：0.0014mol/L．

点评 本题考查性质实验方案设计，涉及离子方程式的计算、氧化还原反应、物质判断等知识点，侧重考查学生分析判断及计算能力，注意滴定管读数方法，题目难度不大．