Question

硫代硫醉钠又名”大苏打”，溶液具有弱碱性和较强的还原性，是棉织物漂白后的脱氯剂，定量分析中的还原剂。硫代硫酸钠（Na₂S₂0₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图I所示。

已知：Na₂S₂0₃在酸性溶液中不能稳定存在，有关物质的溶解度曲线如图2所示。

（I） Na₂S₂0₃·5H₂0的制备：

步骤1：如图连接好装置后（未装药品），检查A、C装且气密性的操作是_                。

步骤2：加人药品，打开K₁、关闭K₂、加热。装置B、D中的药品可选用下列物质中的       （填编号）。

A．NaOH溶液         B．浓H₂S0₄        C．酸性KMnO₄溶液         D．饱和NaHCO₃溶液

步骤3：C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的最逐渐减少。

步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过加热浓缩，趁热过滤，再将滤液           过滤、洗涤、烘干，得到产品。

（2）Na₂S₂O₃性质的检验：向足量的新制氯水中滴加少量Na₂S₂O₃溶液，氯水颜色变浅，检查反应后溶液中含有硫酸根，写出该反应的化学方程式                        。

（3）常用Na₂S₂0₃溶液测定废水中Ba²⁺浓度，步骤如下：取废水25.00mL，控制适当的酸度加人足量K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解.此时Cr₄^2-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0.010mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，消耗Na₂S₂O₃溶液18.00ml。部分反应的离子方程式为:Cr₂0₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂0 ，I₂+2S₂O₃^2-=S₄O₆^2-+2I^-，则该废水中Ba²⁺的物质的量浓度为                         。

Answer

（1）关闭K2打开K1，在D中加水淹没导管末端，双手捂住烧瓶；ACD；冷却结晶。

（2）Na2S2O3+4Cl2+5H2O＝Na2SO4+H2SO4+8HCl；（3）0．0024mol/L。

【解析】

试题分析：在加热条件下，铜和浓硫酸发生氧化还原反应生成二氧化硫，所以A中发生的反应为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O；打开K1，关闭K2，在C中Na2CO3和S、SO2反应生成Na2S2O3，Na2S2O3溶液具有弱碱性和较强的还原性，所以酸性条件下不能存在，二氧化硫不能完全反应且二氧化硫有毒，会污染空气，所以用NaOH吸收未反应的SO2；C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应，打开K2，关闭K1，二氧化硫有毒，应该用B中溶液吸收二氧化硫，二氧化硫属于酸性氧化物，且有还原性，所以可以碱性物质或氧化性物质吸收二氧化硫；

（1）关闭K2打开K1，在D中加水淹没导管末端，双手捂住烧瓶 ，若D中试管口有气泡，当把双手拿开后形成一段水柱，则气密性良好；装置B和D的作用是吸收二氧化硫，二氧化硫具有还原性且是酸性氧化物，可以用碱性物质或氧化性物质吸收二氧化硫，NaOH具有碱性、酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，所以NaOH和酸性高锰酸钾溶液都能吸收二氧化硫，又SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2 ,所以D也正确，选ACD；Na2S203的溶解度随温度影响比较大，所以冷却热饱和溶液，就可结晶获得晶体，故操作为冷却结晶；

（2）向足量的新制氯水中滴加少量的Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，且溶液中有硫酸根离子生成，说明二者发生氧化还原反应，则氯气被还原生成氯离子，离子方程式为S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+，故答案为：S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+；

（3）由题意可知，BaCrO4用盐酸溶解转化为Cr2O72-，由元素守恒及已知方程式可得关系式：2Ba2+～2BaCrO4～Cr2O2-7～3I2～6Na2S2O3，

消耗的Na2S2O3为0.018L×0.01mol/L，则n（Ba2+）=0.018L×0.01mol/L×=0.00006mol，

故溶液中c（Ba2+）==0.0024mol/L 。

考点：考查了实验方案设计的相关知识