Question

1．某化學(xué)小組進行了硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）的探究，首先通過查閱資料得到如下信息：a．Na₂S₂O₃、BaS₂O₃均易溶于水；b．Na₂S₂O₃晶體在空氣中易被氧化．然后進行如下實驗：
【實驗一】硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）的制取實驗室制備裝置如圖所示（夾持裝置已省略）：
回答問題：
（1）①裝置B中的長頸漏斗的作用是平衡壓強．
②B中最好盛裝的液體是c．
a．蒸餾水  b．飽和Na₂SO₃溶液   c．飽和NaHSO₃溶液  d．飽和NaHCO₃溶液
（2）在裝置C中有Na₂S₂O₃生成．
①寫出裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂
②結(jié)束反應(yīng)后，取C中溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥，得到Na₂S₂O₃•5H₂O．
（3）裝置E中為NaOH溶液．
【實驗二】硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）的性質(zhì)
（4）Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能穩(wěn)定存在．請用離子方程式表示該過程：2H⁺+S₂O₃^2-=SO₂↑+S↓+H₂O
（5）如何檢驗Na₂S₂O₃晶體在空氣中已被氧化？少量Na₂S₂O₃晶體于試管中，加適量水溶解，滴加少量的氯化鋇溶液，如有白色沉淀生成，說明已被氧化．
【實驗三】用Na₂S₂O₃測定廢水中的Ba²⁺
（6）工業(yè)上常用Na₂S₂O₃溶液測定廢水中Ba²⁺的濃度，步驟如下：取廢水25.00mL，控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔?nbsp;K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；過濾、洗滌后，用適量稀鹽酸溶解，此時CrO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-；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 00mol•L^-1 的Na₂S₂O₃溶液進行滴定，反應(yīng)完全時，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄如表所示：

實驗編號	1	2	3	4
消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn) 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：
Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；
I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^4-．
①判斷達到滴定終點的現(xiàn)象是滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色，
②計算廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度9.6×10^-4mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①B是安全瓶，用來平衡壓強；
②根據(jù)該液體不能與二氧化硫反應(yīng)來解答；
（2）①A裝置產(chǎn)生的二氧化硫，進入C中，與Na₂S和Na₂CO₃反應(yīng)得到Na₂S₂O₃；
②從溶液中制取晶體，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法；
（3）尾氣二氧化硫有毒，污染環(huán)境，通過堿性溶液吸收；
（4）硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫、單質(zhì)硫和水；
（5）Na₂S₂O₃晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄，即檢驗硫酸根離子；
（6）①根據(jù)滴定過程中有碘單質(zhì)參與，可以選用淀粉作為指示劑，該反應(yīng)是Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液滴定碘，終點溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；
②先根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性確定消耗Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，BaCrO₄用鹽酸溶解轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，由元素守恒及已知方程式可得關(guān)系式：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6Na₂S₂O₃，結(jié)合消耗的Na₂S₂O₃利用關(guān)系式計算溶液中n（Ba²⁺），進而計算c（Ba²⁺）；

解答 解：（1）①B是安全瓶，裝置B中的長頸漏斗用來平衡壓強；
故答案為：平衡壓強；
②a．蒸餾水能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸，故a錯誤，
b．飽和Na₂SO₃溶液與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，故b錯誤；
c．飽和NaHSO₃溶液與二氧化硫不反應(yīng)，符合題意，故c正確；
d．飽和NaHCO₃溶液能與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和二氧化碳，故d錯誤；
故選：c；
（2）①A裝置產(chǎn)生的二氧化硫，進入C中，與Na₂S和Na₂CO₃反應(yīng)得到Na₂S₂O₃，方程式為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂；
故答案為：2Na₂S+Na₂CO₃+4SO₂═3Na₂S₂O₃+CO₂；
②從C中溶液得到Na₂S₂O₃•5H₂O，需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌；
（3）尾氣二氧化硫有毒，污染環(huán)境，通過NaOH溶液吸收；
故答案為：NaOH；
（4）硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成二氧化硫、單質(zhì)硫和水，離子方程式為：2H⁺+S₂O₃^2-=SO₂↑+S↓+H₂O；
故答案為：2H⁺+S₂O₃^2-=SO₂↑+S↓+H₂O；
（5）Na₂S₂O₃晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄，則取少量Na₂S₂O₃晶體于試管中，加適量水溶解，滴加少量的氯化鋇溶液，如有白色沉淀生成，說明已被氧化；
故答案為：取少量Na₂S₂O₃晶體于試管中，加適量水溶解，滴加少量的氯化鋇溶液，如有白色沉淀生成，說明已被氧化；
（6）①碘遇淀粉變藍色，反應(yīng)結(jié)束時，碘反應(yīng)完全，滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色，說明到達滴定終點，
故答案為：滴加最后一滴Na₂S₂O₃標(biāo)準(zhǔn)液時溶液由藍色變?yōu)闊o色且半分鐘內(nèi)不變色；
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第4次實驗中消耗I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏大，舍去，則實際消耗I₂標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積的平均值是$\frac{18.02+17.98+18.00}{3}$ml=18.00ml，BaCrO₄用鹽酸溶解轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，由元素守恒及已知方程式可得關(guān)系式：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6Na₂S₂O₃，消耗的Na₂S₂O₃為0.018L×0.00100mol•L^-1，則$\frac{Vml}{4}$溶液中n（Ba²⁺）=0.018L×0.00100mol•L^-1×$\frac{1}{3}$=6×10^-6mol，Vml溶液中n（Ba²⁺）=6×10^-6mol×4=2.4×10^-5mol，故溶液中c（Ba²⁺）=$\frac{2.4×1{0}^{-5}mol}{0.025L}$=9.6×10^-4mol•L^-1；
故答案為：9.6×10^-4mol•L^-1．

點評 本題主要考查物質(zhì)的制備、性質(zhì)以及含量的測定，試題綜合性強，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運用基礎(chǔ)知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒炘O(shè)計能力，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)，難度較大．