Question

硫代硫酸鈉（Na2S2O3）可由亞硫酸鈉和硫粉通過化合反應(yīng)制得。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在。

（1）某研究小組設(shè)計的制備Na2S2O3·5H2O的裝置和部分操作步驟如下。

Ⅰ.打開K1關(guān)閉K2，向圓底燒瓶中加入足量濃硫酸，加熱。

Ⅱ.C中混合液被氣流攪動，反應(yīng)一段時間后，硫粉的量逐漸減少，當C中溶液的pH 接近7時，打開K2，關(guān)閉K1即停止C中的反應(yīng)，停止加熱。

Ⅲ.過濾C中的混合液。

Ⅳ.將濾液經(jīng)過 、 、過濾、洗滌、烘干，得到產(chǎn)品Na2S2O3·5H2O。

①Ⅱ中，“當C中溶液的pH接近7時即停止C中的反應(yīng)”的原因是 （用離子方程式表示）。

②Ⅳ中，操作步驟是 、 。

③裝置B中盛放的試劑是（填化學式） 溶液。

④有一小組在實驗中發(fā)現(xiàn)，二氧化硫氣體產(chǎn)生緩慢以致后續(xù)現(xiàn)象不明顯，但又不存在氣密性問題，請你推測可能的原因 。

（2）常用Na2S2O3溶液測定廢水中Ba2＋的濃度，步驟如下：取廢水25.00 mL，控制適當?shù)乃岫燃尤胱懔?K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；過濾、洗滌后，用適量稀鹽酸溶解，此時CrO42-全部轉(zhuǎn)化為Cr2O72-；再加過KI溶液，充分反應(yīng)后得混合溶液V mL，將其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示劑，用0.001 0 mol·L－1 的Na2S2O3溶液進行滴定，反應(yīng)完全時，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如下表所示：

編號	1	2	3	4
消耗Na2S2O3標準
溶液的體積/mL	18.02	17.98	18.00	20.03

 

部分反應(yīng)離子方程式為：

①Cr2O72-＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；

②I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-。

則判斷達到滴定終點的現(xiàn)象是 ，廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度 _。

 

Answer 1

（1）①S2O32-＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O　②蒸發(fā)濃縮　冷卻結(jié)晶　③NaOH

④濃硫酸濃度不夠或銅被氧化或固體中含不與濃硫酸反應(yīng)的雜質(zhì)等合理答案均可

（2）加入最后一滴Na2S2O3標準溶液后，藍色消失，且半分鐘內(nèi)顏色不改變 　9.6×10－4 mol·L－1

【解析】（1）制取Na2S2O3·5H2O的原理為SO2首先與C裝置中的Na2CO3溶液反應(yīng)生成Na2SO3，然后發(fā)生反應(yīng)S＋Na2SO3=Na2S2O3，過量的SO2會產(chǎn)生酸性環(huán)境，根據(jù)題意Na2S2O3在酸性條件下易發(fā)生反應(yīng)S2O32-＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O，一部分S2O32-反應(yīng)時消耗H＋可使溶液pH增大，最后過濾除去硫單質(zhì)，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾即可得Na2S2O3·5H2O。裝置B的作用是處理尾氣，其中所盛液體為NaOH溶液。

（2）平行測定的四組數(shù)據(jù)中有一組為“離群數(shù)據(jù)”，舍去，其他三組數(shù)據(jù)取平均值為18.00 mL。根據(jù)題意可得關(guān)系式：Ba2＋～BaCrO4 ～Cr2O72- ～I2 ～3Na2S2O3。故廢水中Ba2＋的物質(zhì)的量濃度為

c（Ba2＋）＝＝＝9．6×10－4 mol·L－1。