Question

【題目】硫代硫酸鈉(Na2S2O3)在生產生活中具有廣泛應用。回答下列問題：

I.工業上普遍使用Na2SO3與硫磺共煮制備Na2S2O3，裝置如圖1。

（1）打開K1關閉K2，向圓底燒瓶中加入足量試劑甲并加熱。試劑甲為_________，裝置B和D的作用是_________。

（2）始終保持C中溶液呈堿性、加熱產生Na2S2O3，反應的化學方程式為___________________________。反應一段時間后，C中硫粉逐漸減少，及時打開K2、關閉K1并停止加熱，將C中所得混合物分離提純后即得到Na2S2O3。若不及時關閉K1，將導致C中溶液呈酸性、發生副反應產生S和_________。

Ⅱ.利用SO2與Na2CO3、Na2S的混合溶液反應也能制備Na2S2O3，所需儀器如圖2。

（1）裝置G中Na2CO3與Na2S的最佳物質的量之比為_________。

（2）從左到右連接各儀器，接口順序為：_________接g、h接_________、_________接_________、_________接d。

Ⅲ.常用Na2S2O3溶液測定廢水中Ba2+濃度。

取廢水20.00mL，控制適當的酸度加入足量K2Cr2O7溶液，得 BaCrO4沉淀；過濾洗滌后用適量稀酸溶解，此時CrO42－全部轉化為Cr2O72－；再加過量KI溶液，將Cr2O72－充分反應：Cr2O72－+6I－+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后加入淀粉溶液作指示劑，用0.0100mol/L的Na2S2O3溶液進行滴定：I2+2S2O32－===S4O62－+2I－。當溶液_________即為終點。平行滴定3次，消耗Na2S2O3溶液的平均用量為18.00m，則該廢水中Ba2+的物質的量濃度為_________。

Answer 1

【答案】濃硫酸 吸收SO2,防止污染空氣 S＋SO2＋Na2CO3Na2S2O3＋CO2 NaHSO3 1:2 a b c e f 藍色褪去且在半分鐘內不恢復 0.00300mol/L

【解析】

I.（1）A為二氧化硫的制備裝置，C制取Na2S2O3，二氧化硫有毒，裝置B和D中需盛堿液（如NaOH溶液），用于吸收SO2，防止污染空氣。

Ⅱ.(1)裝置G中Na2CO3與Na2S的最佳物質的量之比由反應方程式中化學計量數之比確定；

（2）按I（實驗后期關閉K1，打開K2可吸收多余SO2）→H(制取SO2)→E(安全裝置)→G(制取Na2S2O3)→F（吸收SO2尾氣）確定連接裝置的順序。

Ⅲ.碘遇到淀粉呈藍色，終點為藍色褪去且在半分鐘內不恢復；

按關系式：2Ba2＋~2BaCrO4~Cr2O72－~3I2 ~6S2O32－計算n(Ba2＋)，再由C=n/V計算濃度。

I.（1）A為二氧化硫的制備裝置，故試劑甲為濃硫酸，裝置B和D中需盛堿液（如NaOH溶液），用于吸收SO2，防止污染空氣。

（2）C中反應物SO2、Na2CO3溶液和硫粉，根據題意首先SO2和Na2CO3溶液發生反應生成Na2SO3和CO2，Na2SO3和S制Na2S2O3，總反應為：S＋SO2＋Na2CO3 Na2S2O3＋CO2；

若不及時關閉K1，將導致C中溶液呈酸性而發生副反應Na2S2O3＋SO2+H2O=2NaHSO3+S↓。

Ⅱ（1）裝置G中發生反應的方程式為：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，故Na2CO3和Na2S的最佳物質的量之比為1：2。

（2）需按下列順序連接裝置，I（實驗后期關閉K1，打開K2可吸收多余SO2）→H(制取SO2)→E(安全裝置)→G(制取Na2S2O3)→F（吸收SO2尾氣），所以各接口的順序為：a接g、h接b、c接e、f接d。

Ⅲ向碘的淀粉藍色溶液中滴加Na2S2O3溶液，滴定終點為藍色褪去且在半分鐘內不恢復。

相關物質轉化的關系式為：2Ba2＋~2BaCrO4~Cr2O72－~3I2 ~6S2O32－,n(Ba2＋)=n(S2O32－)/3=18.00mL×0.0100mol/L/3=0.06mmol,c(Ba2＋)=0.06mmol/20.00mL=0.00300mol/L