Question

7．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）和硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）在工业上有广泛的应用，例如焦亚硫酸钠是常用的食品抗氧化剂之一．实验室可用如图1夹持仪器）模拟其生成过程．

Ⅰ．选用②③④装置来制备焦亚硫酸钠．
（1）仪器A的名称是圆底烧瓶．
（2）写出装置③中发生反应的化学方程式：Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅．
（3）装置④的作用是：吸收多余的二氧化硫同时防止倒吸．
Ⅱ．硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可用作分析试剂及鞣革的还原剂，其实验室的制备原理为2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂
（4）依据硫代疏酸钠的制备原理，从上述仪器中择合适的实验仪器，根据气流由左至右的顺序是②①④．（填序号）
（5）写出装置②中反应的离子方程式：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O．
（6）实验室用Na₂S₂O₃标准液测量废水中Ba²⁺的浓度，过程如下

已知：2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
①滴定过程中选择的指示剂是：淀粉溶液．
②若滴定前尖嘴没有气泡，滴定终点有气泡，则测得结果：偏低． （填“偏高”“偏低”或“不变”）．若标准液Na₂S₂O₃的浓度为0.1000moL•L^-1，滴定前后该溶液的读数如图2则废水中Ba²⁺的物质的量浓度为：0.0364mol/L．

Answer 1

分析 Ⅰ．根据装置图可知仪器A的名称；选用②③④装置来制备焦亚硫酸钠，用装置②制取二氧化硫，装置③是二氧化硫与亚硫酸钠反应生成焦亚硫酸钠，装置④是用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫尾气，防止污染空气，同时注意防止倒吸，据此答题；
Ⅱ．依据硫代硫酸钠的制备原理，用装置②制取二氧化硫，在装置①中用硫化钠、碳酸钠、二氧化硫气体反应生成硫代硫酸钠，装置④为尾气吸收装置，吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体，据此答题；
（6）实验室用Na₂S₂O₃标准液测量废水中Ba²⁺的浓度，先在废水中加入足量的K₂CrO₄使钡离子生成BaCrO₄，过滤后，用HI还原BaCrO₄，生成I₂，再用Na₂S₂O₃标准液滴定生成的I₂、根据消耗的Na₂S₂O₃的物质的量可计算出废水中Ba²⁺的物质的量浓度．

解答 解：Ⅰ．（1）根据装置图可知仪器A的名称为圆底烧瓶，
故答案为：圆底烧瓶；
（2）根据上面的分析可知，装置③是二氧化硫与亚硫酸钠反应生成焦亚硫酸钠，发生反应的化学方程式为：Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅，
故答案为：Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅；
（3）装置④是用高锰酸钾溶液吸收二氧化硫尾气，防止污染空气，同时能防止倒吸，
故答案为：吸收二氧化硫尾气，防止污染空气，同时能防止倒吸；
Ⅱ．（4）依据硫代硫酸钠的制备原理，用装置②制取二氧化硫，在装置①中用硫化钠、碳酸钠、二氧化硫气体反应生成硫代硫酸钠，装置④为尾气吸收装置，吸收二氧化硫和硫化氢等酸性气体，所以根据气流由左至右的顺序是②①④，
故答案为：②①④；
 （5）装置②用浓硫酸与亚硫酸钠反应制取二氧化硫，反应的离子方程式为SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案为：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
（6）①根据上面的分析可知，在滴定时，是用Na₂S₂O₃标准液滴定生成的I₂，所以可以用淀粉溶液作指示剂，
故答案为：淀粉溶液；
②若滴定前尖嘴没有气泡，滴定终点有气泡，则读出的标准溶液的体积偏低，所以会使则测得结果偏低，滴定前后该溶液的读数如图2，则标准溶液的体积为27.6mL-0.3mL=27.3mL，标准液Na₂S₂O₃的浓度为0.1000moL•L^-1，则的物质的量为27.3mL×0.1000moL•L^-1=2.73×10^-3 mol，根据电子得失守恒及题中信息可得关系式Ba²⁺～BaCrO₄～$\frac{3}{2}$I₂～3Na₂S₂O₃，所以废水中Ba²⁺的物质的量浓度为$\frac{2.73×1{0}^{-3}×\frac{1}{3}mol}{25.00×1{0}^{-3}L}$=0.0364mol/L，
故答案为：偏低；0.0364mol/L．

点评 本题考查了物质制备方案设计，题目难度中等，注意掌握浓硫酸、铜的化合物、单质碘等物质的性质，明确性质实验方案设计的方法，明确题中资料信息是解题根据，试题培养了学生的分析、理解能力．