题目

题型：不详难度：来源：

（15分）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图9。
已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图10所示。

（1）Na₂S₂O₃·5H₂O的制备：
步骤1：打开K₁、关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。写出烧瓶内发生反应的化学方程式：   。
步骤2：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH     时，打开K₂、关闭K₁并停止加热，理由是   。装置B、D的作用是   。
步骤3：过滤C中的混合液，将滤液经过   、   、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
（2）Na₂S₂O₃性质的检验：
向新制氯水中加入Na₂S₂O₃溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na₂S₂O₃具有还原性。该方案是否正确并说明理由   。
（3）常用Na₂S₂O₃溶液测定废水中Ba²⁺浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO₄^2－全部转化为Cr₂O₇^2－；再加过量KI溶液，充分反应后，加入淀粉溶液作指示剂，用0.010 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00 mL。部分反应的离子方程式为①Cr₂O₇^2－+ 6I^－+ 14H⁺  2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；②I₂+ 2S₂O₃^2－ 2I^－+ S₄O₆^2－。
则该废水中Ba²⁺的物质的量浓度为   。

答案

（15分）
（1）Cu + 2H₂SO₄(浓) CuSO₄ + 2H₂O + SO₂↑    （2分）
接近7   （1分）    Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在（2分）
吸收SO₂，防止污染         （2分）
蒸发浓缩、冷却结晶         （每空2分）
（2）不正确，因为氯水中含有Cl^－           （2分）
（3）2.4×10^－3 mol·L^－1          （2分）

解析

（1）步骤1：铜在加热的条件下可还原浓硫酸，生成SO₂：Cu + 2H₂SO₄(浓) CuSO₄ + 2H₂O + SO₂↑
步骤2：SO₂＋S＋Na₂CO₃=Na₂S₂O₃+CO₂，由于Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在，原溶液水解呈碱性，随着SO₂的通入，碱性逐渐减弱，当pH接近7时，停止停止通入气体燕停止加热
B、D装置均是为了吸收SO₂，防止污染
步骤3：Na₂S₂O₃的溶解度随温度降低而迅速减小，Na₂CO₃的溶解度随温度变化较小，故为了得到Na₂S₂O₃，可蒸发浓缩、冷却结晶，再过滤、洗涤、干燥制取产品
（2）由于氯水中含有Cl^－：Cl₂＋H₂O=H^＋＋Cl^－＋HClO，故向其中加入AgNO₃溶液，氯水颜色变浅且有白色沉淀生成，并不能说明Na₂S₂O₃还原了氯气，具有还原性
（3）由关系式Ba²⁺～BaCrO₄～CrO₄^2－～I₂～3Na₂S₂O₃可知，n(Ba²⁺)=×0.010×=0.0006mol，c(Ba²⁺)=2.4×10^－3 mol·L^－1