Question

5．海波（Na₂S₂O₃•5H₂O）常用手纺织和造纸工业，海波是无色透明的晶体，易溶于水，遇酸立即分解：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O硫化碱法是工业上制备海波的方法之一，反应原理为：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na₂S₂O₃•5H₂O，实验装置如图所示：

（1）装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗，发生反应的化学方程式是Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，实验室还可以用A装置制取的气体单质有Cl₂（填化学式）．
（2）装置C中连接多孔球泡可以提高S O₂的吸收效率，其依据的原理是增大气体与溶液的接触面积．
（3）装置D的作用是检验装置C中SO₂的吸收效率，D中的试剂可以是ad．
a．品红溶液    b．氢氧化钠溶液    c．酚酞溶液    d．酸性高锰酸钾溶液
（4）装置E的作用是吸收SO₂，防止污染空气．
（5）实验制得的Na₂S₂O₃•5H₂O产品中可能含有Na₂SO₃、Na₂SO₄等杂质．请设计实验，检测Na₂S₂O₃•5H₂O产品中是否存在Na₂SO₄杂质，简要说明实验操作、现象和结论：取少量产品于试管中，先滴加过量的稀盐酸，静置，取上层清液，再加氯化钡，若出现白色沉淀，则说明Na₂S₂O₃•5H₂O产品中含有Na₂SO₄．
（6）Na₂S₂O₃溶液是定量实验中的常用试剂，为了测定某K₂Cr₂O₇溶液的浓度，研究小组的同学准确量取10.00mL K₂Cr₂O₇溶液于锥形瓶中，加入过量KI固体和适量的稀H₂SO₄，滴加指示剂，用0.1000mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，3次平行实验测得平均消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为30.00mL，则c（K₂Cr₂O₇）=0.0500mol•L^-1．（已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，2S₂ 6^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-）

Answer 1

分析 （1）根据仪器的结构特点判断；在加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水；该装置为固液加热型装置；
（2）使用多孔的球泡可以增大气体与溶液的接触面积；
（3）用D装置检验二氧化硫是否被完全吸收，根据二氧化硫的还原性和漂白性分析；
（4）二氧化硫为有毒的酸性气体；
（5）检验硫酸根离子时选用盐酸和氯化钡溶液；
（6）根据Na₂S₂O₃的量求出I₂，再根据K₂Cr₂O₇与I₂的关系求出K₂Cr₂O₇的物质的量及浓度．

解答 解：（1）根据仪器的结构特点可知，装置A中滴加浓硫酸的仪器名称是分液漏斗；在加热条件下，Cu与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，其反应的方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；该装置为固液加热型装置，浓盐酸与二氧化锰在加热条件下反应制备Cl₂可以使用该装置；
故答案为：分液漏斗；Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；Cl₂；
（2）多孔的球泡可以增大气体与溶液的接触面积，使气体被充分吸收，有利于提高实验的准确度，故答案为：增大气体与溶液的接触面积；
（3）用D装置检验二氧化硫是否被完全吸收，因为二氧化硫的还原性可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以可以选用酸性高锰酸钾溶液，
二氧化硫具有漂白性可以使品红褪色，所以可以选用品红；
二氧化碳通入氢氧化钠溶液和酚酞溶液无明显现象；
故答案为：ad；
（4）二氧化硫为有毒的酸性气体，最后要用氢氧化钠溶液来吸收，防止污染空气，故答案为：吸收SO₂，防止污染空气；
（5）检测Na₂S₂O₃•5H₂O产品中是否存在Na₂SO₄杂质，先加过量的稀盐酸排除干扰，静置，取上层清液，再加氯化钡，若出现白色沉淀，说明溶液中含有硫酸根离子，即Na₂S₂O₃•5H₂O产品中含有Na₂SO₄；
故答案为：取少量产品于试管中，先滴加过量的稀盐酸，静置，取上层清液，再加氯化钡，若出现白色沉淀，则说明Na₂S₂O₃•5H₂O产品中含有Na₂SO₄；
（6）10.00mL K₂Cr₂O₇溶液于锥形瓶中，加入过量KI固体和适量的稀H₂SO₄，反应生成I₂，用0.1000mol•L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，3次平行实验测得平均消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为30.00mL，则n（Na₂S₂O₃）=cV=0.1000mol•L^-1×0.0300L=0.00300mol，
已知：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-，
Cr₂O₇^2-～～～3I₂～～～6S₂O₃^2-
1mol                 6mol
n                   0.00300mol
则n（K₂Cr₂O₇）=0.000500mol
所以c（K₂Cr₂O₇）=$\frac{0.000500mol}{0.01L}$=0.0500mol/L；
故答案为：0.0500．

点评 本题以硫的化合物的性质为载体，考查了物质的制备方案设计、氧化还原滴定的应用、实验基本操作、化学计算等，难度中等，是对知识的综合运用与分析解决问题能力的考查，注意利用关系式进行计算．