Question

許多硫的含氧酸鹽在醫(yī)藥、化工等方面有著重要的用途．
（1）重晶石（BaSO₄）常做胃腸道造影劑．已知：常溫下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10．向BaSO₄懸濁液中加入硫酸，當溶液的pH=2時，溶液中c（Ba²⁺）=

 

；
（2）硫酸亞鐵銨晶體[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]常做分析劑．等物質的量濃度的四種稀溶液：
a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃
其中c（NH₄⁺）由大到小的順序為

 

 （填選項字母）；
（3）過二硫酸鉀（K₂S₂O₈）常做強氧化劑，Na₂S₂O₃常做還原劑．
①K₂S₂O₈溶液與酸性MnSO₄溶液混合，在催化劑作用下，可以觀察到溶液變?yōu)樽仙�，該反應的離子方程式為

 

；
②樣品中K₂S₂O₈的含量可用碘量法測定．操作步驟為稱取0.3000g樣品于碘量瓶中，加50mL水溶解；加入4.000g KI固體（稍過量），振蕩使其充分反應；加入適量醋酸溶液酸化，以

 

為指示劑，用0.1000mol?L^-1 Na₂S₂O₃標準液滴定至終點（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．重復2次，測得平均消耗標準液21.00mL．該樣品中K₂S₂O₈的質量分數為（雜質不參加反應）

 

（結果保留三位有效數字）．

Answer 1

分析：（1）根據硫酸鋇的溶度積常數計算鋇離子濃度；
（2）a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃；acd都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于另外一種物質，然后根據鹽類水解的影響分析c（NH₄⁺）；
（3）①根據氧化還原反應中，化合價升高值=化合價降低值=轉移電子數，結合電子守恒來配平方程式；
②淀粉與碘單質作用顯藍色，根據碘原子守恒找出K₂S₂O₈與碘單質的關系式分析計算．

解答：解：（1）當溶液的pH=2時，C（H⁺）=10^-2 mol/L，c（SO₄^2-）=5×10^-3 mol/L，常溫下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，BaSO₄的溶度積K_sp=c （Ba²⁺）×c（SO₄^2-），c（Ba²⁺）=

Ksp

c(SO42-)

=

1.1×10-10

5×10-3

=2.2×10^-8 mol/L，
故答案為：2.2×10^-8 mol/L；
（2）物質的量濃度相同的下列溶液：a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃ ；
由于a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃ 都含有兩個NH₄⁺，所以它們NH₄⁺的濃度大于另外一種物質，已知a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 中NH₄⁺水解顯酸性，Fe²⁺水解顯酸性，兩者相互抑制，則NH₄⁺水解的量較少，c．（NH₄）₂SO₄中硫酸根離子對銨根離子濃度無影響，d．（NH₄）₂SO₃ 中NH₄⁺水解顯酸性，SO₃^2-水解顯堿性，兩者相互促進，所以NH₄⁺水解的量較多，NH₄⁺的量較少，所以溶液中c（NH₄⁺）：a＞c＞d；
由于b．NH₄HSO₄ 只含有一個NH₄⁺，所以中bNH₄⁺的濃度最小，則c（NH₄⁺）由大到小的順序為：a＞c＞d＞b，
故答案為：a＞c＞d＞b；
（3）①根據氧化還原反應中，Mn元素化合價升高值=Bi元素化合價降低值=轉移電子數=20，所以前面的系數是10，MnSO₄前面的系數是4，根據原子守恒得出其他物質前的系數，該離子反應為5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O

催化劑  .

10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺，
故答案為：5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O

催化劑  .

10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺；
②K₂S₂O₈具有強氧化性可以將I^-氧化為I₂，1molK₂S₂O₈得到2mol電子生成1mol碘，淀粉與碘單質作用顯藍色，所以指示劑選擇淀粉，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，則 
             K₂S₂O₈～I₂～2S₂O₃^2-
            1mol        2mol
        n（K₂S₂O₈）      0.1mol/L×0.021L
解得：n（K₂S₂O₈）=1.05×10^-3mol，m（K₂S₂O₈）=n×M=1.05×10^-3mol×270g/mol=2.835g，
該產品 中K₂S₂O₈的質量分數為

2.835g

3g

×100%=94.5%，
故答案為：淀粉；94.5%．

點評：本題考查了有關硫的化合物的知識，涉及了Ksp的計算、水解原理的應用、中和滴定的運用、方程式的書寫等，題目難度中等，注意把握 K₂S₂O₈～I₂～2S₂O₃^2-關系為解答該題的關鍵，根據電子守恒進行計算．