Question

【題目】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是一種可溶于水的白色或淡黃色小晶體，食品級(jí)焦亞硫酸鈉可作為貯存水果的保鮮劑等。某化學(xué)研究興趣小組欲自制焦亞硫酸鈉并探究其部分化學(xué)性質(zhì)等。

(1)制備Na2S2O5，如圖（夾持及加熱裝置略）

可用試劑：飽和Na2SO3溶液、濃NaOH溶液、濃H2SO4、苯、Na2SO3固體（試劑不重復(fù)使用）

焦亞硫酸鈉的析出原理：NaHSO3(飽和溶液)→Na2S2O5(晶體)+H2O(l)

①F中盛裝的試劑是__，作用是__。

②通入N2的作用是__。

③Na2S2O5晶體在__（填“A”或“D”或“F”）中得到，再經(jīng)離心分離，干燥后可得純凈的樣品。

④若撤去E，則可能發(fā)生__。

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究Na2S2O5的性質(zhì)，完成表中填空：

	預(yù)測(cè)Na2S2O5的性質(zhì)	探究Na2S2O5性質(zhì)的操作及現(xiàn)象
探究一	Na2S2O5的溶液呈酸性	①
探究二	Na2S2O5晶體具有還原性	取少量Na2S2O5晶體于試管中，滴加1mL2mol·L-1酸性KMnO4溶液，劇烈反應(yīng)，溶液紫紅色很快褪去

①__。（提供：pH試紙、蒸餾水及實(shí)驗(yàn)必需的玻璃儀器）

②探究二中反應(yīng)的離子方程式為__(KMnO4→Mn2+)

(3)利用碘量法可測(cè)定Na2S2O5樣品中+4價(jià)硫的含量。

實(shí)驗(yàn)方案：將agNa2S2O5樣品放入碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中，加入過量c1mol·L-1的碘溶液，再加入適量的冰醋酸和蒸餾水，充分反應(yīng)一段時(shí)間，加入淀粉溶液，__（填實(shí)驗(yàn)步驟），當(dāng)溶液由藍(lán)色恰好變成無色，且半分鐘內(nèi)溶液不恢復(fù)原色，則停止滴定操作重復(fù)以上步驟兩次記錄數(shù)據(jù)。（實(shí)驗(yàn)中必須使用的試劑有c2mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液；已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）

(4)含鉻廢水中常含有六價(jià)鉻[Cr(Ⅵ)]利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O先后分兩個(gè)階段處理含Cr2O72-的廢水，先將廢水中Cr2O72-全部還原為Cr3+，將Cr3+全部轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3而除去，需調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為___。

{已知：Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31，lg2≈0.3，c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1時(shí)視為完全沉淀}

Answer 1

【答案】濃NaOH溶液 吸收剩余的SO2 排盡空氣，防止Na2S2O5被氧化 D 倒吸 用適量蒸餾水溶解少量Na2S2O5固體于試管中，用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液點(diǎn)在pH試紙上，試紙變紅 5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O 用c2mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定 pH>5.6

【解析】

從焦亞硫酸鈉的析出原理[NaHSO3(飽和溶液)→Na2S2O5(晶體)+H2O(l)]可以看出，要制取Na2S2O5(晶體)，需先制得NaHSO3(飽和溶液)，所以A裝置的作用是用濃硫酸與Na2SO3固體反應(yīng)制取SO2，將SO2再通入飽和Na2SO3溶液中制得NaHSO3飽和溶液。因?yàn)?/span>Na2S2O5易被空氣中的O2氧化，所以需排盡裝置內(nèi)的空氣，這也就是在A裝置內(nèi)通入N2的理由。由于SO2會(huì)污染環(huán)境，所以F裝置應(yīng)為吸收尾氣的裝置，為防倒吸，加了裝置E。

(1)①從以上分析知，F裝置應(yīng)為SO2的尾氣處理裝置，F中盛裝的試劑是濃NaOH溶液，作用是吸收剩余的SO2。答案為：濃NaOH溶液；吸收剩余的SO2；

②為防裝置內(nèi)空氣中的氧氣將Na2S2O5、NaHSO3、Na2SO3等氧化，需排盡裝置內(nèi)的空氣，所以通入N2的作用是排盡空氣，防止Na2S2O5被氧化。答案為：排盡空氣，防止Na2S2O5被氧化；

③Na2S2O5晶體由NaHSO3飽和溶液轉(zhuǎn)化而得，所以應(yīng)在D中得到。答案為：D；

④因?yàn)?/span>E中的雙球能容納較多液體，可有效防止倒吸，所以若撤去E，則可能發(fā)生倒吸。答案為：倒吸；

(2)①既然是檢測(cè)其是否具有酸性，則需用pH試紙檢測(cè)溶液的pH，若在酸性范圍，則表明顯酸性。具體操作為：用適量蒸餾水溶解少量Na2S2O5固體于試管中，用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液點(diǎn)在pH試紙上，試紙變紅。答案為：用適量蒸餾水溶解少量Na2S2O5固體于試管中，用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液點(diǎn)在pH試紙上，試紙變紅；

②探究二中，Na2S2O5具有還原性，能將KMnO4還原為Mn2+，自身被氧化成SO42-，同時(shí)看到溶液的紫色褪去，反應(yīng)的離子方程式為5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O。答案為：5S2O52-+4MnO4-+2H+=10SO42-+4Mn2++H2O；

(3)根據(jù)信息，滴定過量碘的操作是：用c2mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定。答案為：用c2mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液滴定；

(4)c(Cr3+)<1.0×10-5mol·L-1時(shí)，Ksp[Cr(OH)3]=6.4×10-31，即1.0×10-5×c3(OH-)>6.4×10-31，c(OH-)>4.0×10-9mol·L-1，c(H+)<=mol·L-1，pH>5+2lg2=5.6。

答案為：pH>5.6。