Question

Na₂S₂O₃（俗稱保險(xiǎn)粉）在醫(yī)藥、印染中應(yīng)用廣泛，可通過下列方法制備：取15.1g Na₂SO₃溶于80.0mL水．另取5.0g硫粉，用少許乙醇潤(rùn)濕后加到上述溶液中．小火加熱至微沸，反應(yīng)1小時(shí)后過濾．濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na₂S₂O₃?5H₂O．
（1）加入的硫粉用乙醇潤(rùn)濕的目的是

 

．
（2）濾液中除Na₂S₂O₃和可能未反應(yīng)完全的Na₂SO₃外，最可能存在的無機(jī)化合物雜質(zhì)是

 

；其檢測(cè)的方法是：取出少許溶液，加鹽酸至酸性后，過濾除去S，再加BaCl₂溶液．則加入的鹽酸發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+2HCl═SO₂↑+H₂O+2NaCl；

 

．
（3）某環(huán)境監(jiān)測(cè)小組用含0.100mol?L^-1 Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n（Na₂S₂O₃）：n（Na₂SO₃）
=5：1]測(cè)定某工廠廢水中Ba²⁺的濃度．他們?nèi)�廢水50.0mL，控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔康腒₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；沉淀經(jīng)洗滌、過濾后，用適量的稀硫酸溶解，此時(shí)CrO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-；再加過量KI溶液，充分反應(yīng)后，用上述Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)完全時(shí)，測(cè)得消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為36.0mL．
（已知有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-；③I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺），則滴定過程中可用

 

作指示劑．計(jì)算該工廠廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）硫粉難溶于水、微溶于乙醇，乙醇濕潤(rùn)可以使硫粉易于分散到溶液中；
（2）由于S₂O₃^2?具有還原性，易被氧氣氧化成硫酸根離子可知雜質(zhì)為硫酸鈉；硫代酸酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫、單質(zhì)硫和水；
（3）生成的碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)，用硫代硫酸鈉滴定時(shí)，當(dāng)藍(lán)色褪去半分鐘不變化，說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；溶液中發(fā)生的反應(yīng)為：2Ba²⁺+Cr₂O₇^2-=2BaCrO₄+2H^+； Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-；I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺，根據(jù)方程式列出各物質(zhì)的關(guān)系為2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3 I₂～6S₂O₃^2-和2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～3SO₃^2-計(jì)算．

解答： 解：（1）硫粉難溶于水微溶于乙醇，所以硫粉在反應(yīng)前用乙醇濕潤(rùn)是使硫粉易于分散到溶液中，有利于硫粉和Na₂SO₃溶液充分接觸，加快反應(yīng)速率
故答案為：使硫粉易于分散到溶液中，有利于硫粉和Na₂SO₃溶液充分接觸，加快反應(yīng)速率；
（2）S₂O₃^2?具有還原性，能夠被氧氣氧化成硫酸根離子，所以可能存在的雜質(zhì)是硫酸鈉；硫代酸酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫、單質(zhì)硫和水，反應(yīng)的方程式為：Na₂S₂O₃+2HCl=S↓+SO₂↑+H₂O+2NaCl；故答案為：Na₂SO₄； Na₂S₂O₃+2HCl=S↓+SO₂↑+H₂O+2NaCl；
（3）依據(jù)標(biāo)定的原理可知，生成的碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)，用硫代硫酸鈉滴定當(dāng)藍(lán)色褪去半分鐘不變化，說明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；溶液中發(fā)生的反應(yīng)為：2Ba²⁺+Cr₂O₇^2-=2BaCrO₄+2H^+； Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-；I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺，
n（Na₂S₂O₃）=0.0360 L×0.100 mol?L^-1=0.0036 mol
則n（Na₂SO₃）=0.00360 mol÷5=0.00072 mol
根據(jù)題意：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
          2                           6
          n₁                         0.0036 mol
得n₁（Ba²⁺）=

0.0036mol×2

6

=0.0012 mol
2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～3SO₃^2-
2                            3
n₂ 0.00072mol
得得n₂（Ba²⁺）=

0.00072mol×2

3

=0.00048 mol
則c（Ba²⁺）=

0.0012mol+0.00048mol

0.05L

=3.36×10^-2 mol?L^-1，
答：淀粉；該工廠廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度為3.36×10^-2 mol?L^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了試劑的作用、物質(zhì)的推斷、滴定的計(jì)算、方程式的書寫等知識(shí)，（3）計(jì)算量較大，題目難度較大，注意關(guān)系式的應(yīng)用．