题目内容
11．硫代硫酸钠（Na2S2O3）俗称“海波”或者“大苏打”，其水溶液具有弱碱性，在酸性溶液中不稳定；具有较强的还原性，是棉织物漂白后的脱氯剂、定量分析中的还原剂．硫代硫酸钠可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图（a）所示，有关物质的溶解度曲线如图（b）所示．
（1）Na2S2O3•5H2O的制备：
步骤1：如图（a）连接好装置后，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，D中导管有气泡冒出，冷却后形成一段水柱，说明气密性良好．
步骤2：加入药品，打开K1、关闭K2，加热．装置B或D中的药品可选用的是A、C、D（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．当C中溶液的7＜pH＜10时，打开K2、关闭K1并停止加热；C中溶液要控制pH的原因是硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定．
步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过加热浓缩，趁热过滤，再将滤液冷却结晶（或降温结晶）、过滤、洗涤、烘干，得到产品．须趁热过滤的原因是防止硫代硫酸钠结晶析出．
（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SO42-，写出该反应的化学方程式S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-．
（3）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度，步骤如下：取25.00mL废水加入足量K2Cr2O7酸性溶液，得BaCrO4沉淀，用适量酸溶解沉淀．此时CrO42-全部转化为Cr2O2-7；再加过量KI溶液，充分反应后，用0.010mol•L-1的Na2S2O3溶液进行滴定（用淀粉溶液作指示剂），反应完全时，消耗Na2S2O3溶液18.00mL．有关反应的离子方程式为：Cr2O72-+6I-+14H+═3I2+2Cr3++7H2O；I2+2S2O32-═S4O62-+2I-，则该废水中Ba2+的物质的量浓度为0.0024mol/L．
分析 （1）步骤1：利用气体热胀冷缩性质，检验装置气密性；
步骤2：装置B、D的作用是进行尾气处理，防止尾气中二氧化硫污染空气；
步骤3：硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定，应控制溶液为弱碱性，即控制溶液pH接近或不小于7；
步骤4：从溶液中获得晶体，需要加热浓缩，趁热过滤，再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品；根据溶解度曲线图可知趁热过滤的原因是防止硫代硫酸钠结晶析出；
（2）由题目信息可知，Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4，氯气被还原为HCl；
（3）由题意可知，BaCrO4用盐酸溶解转化为Cr2O2-7，由元素守恒及已知方程式可得关系式：2Ba2+～2BaCrO4～Cr2O2-7～3I2～6Na2S2O3，结合消耗的Na2S2O3利用关系式计算溶液中n（Ba2+），进而计算c（Ba2+）．
解答 解：（1）步骤1：利用气体热胀冷缩性质，检验装置气密性，具体操作为：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，D中导管有气泡冒出，冷却后形成1段水柱，说明气密性良好，
故答案为：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，D中导管有气泡冒出，冷却后形成一段水柱，说明气密性良好；
步骤2：装置B、D的作用是进行尾气处理，防止尾气中二氧化硫污染空气，二氧化硫具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化吸收，二氧化硫能与氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应被吸收，
故答案为：ACD；
步骤3：硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定，应控制溶液为弱碱性，可以控制溶液pH接近或不小于7，
故答案为：硫代硫酸钠在酸性溶液中不稳定；
步骤4：从溶液中获得晶体，需要加热浓缩，趁热过滤，再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品，根据溶解度曲线图可知碳酸钠随温度升高溶解度降低从而析出，硫代硫酸钠的溶解度随温度升高而增大，趁热过滤可除掉碳酸钠晶体，如果冷却后再过滤会导致硫代硫酸钠结晶析出，
故答案为：冷却结晶（或降温结晶）；防止硫代硫酸钠结晶析出；
（2）由题目信息可知，Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4，氯气被还原为HCl，反应的离子方程式为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-，
故答案为：NaS2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+10H++8Cl-；
（3）由题意可知，BaCrO4用盐酸溶解转化为Cr2O2-7，由元素守恒及已知方程式可得关系式：2Ba2+～2BaCrO4～Cr2O2-7～3I2～6Na2S2O3，消耗的Na2S2O3为0.018L×0.01mol/L，则n（Ba2+）=0.018L×0.01mol/L×$\frac{1}{3}$=0.00006mol，故溶液中c（Ba2+）=$\frac{0.00006mol}{0.025L}$=0.0024mol/L，
故答案为：0.0024mol/L．
点评 本题考查实验制备方案设计，涉及气密性检验、对实验装置及步骤的分析评价、物质的分离提纯、氧化还原反应滴定，（3）中注意利用关系式进行计算，难度中等．
名校课堂系列答案
+（2n-1）H2O
与NaOH的反应
| A． | ①＞②＞③ | B． | ③＞①＞② | C． | ③＞②＞① | D． | ②＞①＞③ |
| A． | 混合气体的压强 | B． | 混合气体的总物质的量 | ||
| C． | 混合气体的平均相对分子质量 | D． | v（B）=3V（D） |
| A． | 单位时间内生成nmolA2，同时消耗2n molAB | |
| B． | AB的消耗速率等于A2的消耗速率 | |
| C． | 容器内，3种气体AB、A2、B2共存 | |
| D． | 容器中各组分的体积分数不随时间变化 |
| A． | 重金属、农药等会造成水体污染 | |
| B． | 装饰材料中的甲醛、苯等会造成居室污染 | |
| C． | CO会导致酸雨的形成 | |
| D． | CO2的大量排放会加剧温室效应 |
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