Question

【题目】硫代硫酸钠又名“大苏打”，溶液具有弱碱性和较强的还原性，是棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图1所示。

已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图2所示，

（1）Na2S2O3·5H2O的制备：

步骤1：如图连接好装置后（未装药品），检查A、C装置气密性的操作是 。

步骤2：加入药品，打开K1、关闭K2，加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的 （填编号）。

A．NaOH溶液 B．浓H2SO4 C．酸性KMnO4溶液 D．饱和NaHCO3溶液

步骤3：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。

步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过加热浓缩，趁热过滤，再将滤液 、过滤、洗涤、烘干，得到产品。

（2）Na2S2O3性质的检验：向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，检查反应后溶液中含有硫酸根，写出该反应的化学方程式 。

（3）常用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0.010 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18. 00 mL。部分反应的离子方程式为：Cr2O72－ + 6 I－ + 14H+ = 2 Cr3+ + 3 I2 + 7 H2O；I2 + 2 S2O32－ = S4O62－+2I－。则该废水中Ba2+的物质的量浓度为 。

Answer 1

【答案】（1）关闭K2打开K1，在D中加水淹没导管末端，双手捂住烧瓶（2分）

ACD（2分） 冷却结晶（2分）

（2）Na2S2O3+4Cl2+5H2O=Na2SO4+H2SO4+8HCl（2分）

（3）0.0024mol·L－1（2分）

【解析】

试题分析：（1）根据装置图的特点，检查A、C装置气密性的操作是关闭K2打开K1，在D中加水淹没导管末端，用热毛巾或双手捂住烧瓶，若导气管末端有气泡冒出，松开热毛巾，在导气管中形成一段水柱，说明气密性良好；装置B、D的作用吸收SO2 ，防止污染空气，所以药品选用与SO2 反应的物质，下列物质中的NaOH、饱和NaHCO3溶液、酸性KMnO4溶液与SO2 反应，而浓硫酸不反应，选ADC；由于Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，容易分解，所以把pH控制在7～10之间；根据硫代硫酸钠的溶解度曲线图可知，硫代硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大，所以获得产品的操作是将滤液经过加热浓缩，趁热过滤，再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品；（2）向足量的新制氯水中滴加少量Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，检查反应后溶液中含有硫酸根，说明S2O32－与Cl2反应生成SO42－，硫元素由+2价升高到+6价，则Cl2需得电子生成Cl－，该反应的化学方程式为Na2S2O3 + 4 Cl2 + 5 H2O = Na2SO4 + H2SO4 + 8 HCl；（3）根据题给信息可得如下关系式：Ba2+ ～ BaCrO4 ～ 0.5 Cr2O72－ ～ 1.5 I2 ～ 3 Na2S2O3，则n（Ba2+）=1/3×0.010×18×1000－3 mol= 0.00006 mol，c（Ba2+） = 0.0006/0.025 mol·L－1=0.0024 mol·L－1。