Question

7．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15.1gNa₂SO₃溶于80.0mL水．另取5.0g硫粉，用少許乙醇潤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濕的目的是有利于硫粉和Na₂SO₃溶液充分接觸，加快反應(yīng)速率．
（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Na₂SO₄；
（3）某環(huán)境監(jiān)測小組用含0.100mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n（Na₂S₂O₃）：n（Na₂SO₃）=
5：1]測定某工廠廢水中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)，測得消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為36.00mL．
（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⁺）
則滴定過程中可用淀粉作指示劑；滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象藍(lán)色褪去半分鐘不變化．
計(jì)算該工廠廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度．（寫出計(jì)算過程）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×$\frac{1}{5}$=0.00072 mol
根據(jù)題意：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
2 6
n₁ 0.0036 mol
得n₁（Ba²⁺）=$\frac{0.0036mol×2}{6}$=0.0012 mol
2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～3SO₃^2-
2 3
n₂ 0.00072mol
得得n₂（Ba²⁺）=$\frac{0.00072mol×2}{3}$=0.00048 mol
則c（Ba²⁺）=$\frac{0.0012mol+0.00048mol}{0.05L}$=3.36×10^-2 mol•L^-1．

Answer 1

分析 （1）硫粉難溶于水、微溶于乙醇，乙醇濕潤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；
（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，
故答案為：Na₂SO₄；
（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×$\frac{1}{5}$=0.00072 mol
根據(jù)題意：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
         2                              6
        n₁                          0.0036 mol
得n₁（Ba²⁺）=$\frac{0.0036mol×2}{6}$=0.0012 mol
2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～3SO₃^2-
2                           3
n₂ 0.00072mol
得得n₂（Ba²⁺）=$\frac{0.00072mol×2}{3}$=0.00048 mol
則c（Ba²⁺）=$\frac{0.0012mol+0.00048mol}{0.05L}$=3.36×10^-2 mol•L^-1，
答：淀粉；藍(lán)色褪去半分鐘不變化；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×$\frac{1}{5}$=0.00072 mol
根據(jù)題意：2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～6S₂O₃^2-
2 6
n₁ 0.0036 mol
得n₁（Ba²⁺）=$\frac{0.0036mol×2}{6}$=0.0012 mol
2Ba²⁺～2BaCrO₄～Cr₂O₇^2-～3I₂～3SO₃^2-
2 3
n₂ 0.00072mol
得得n₂（Ba²⁺）=$\frac{0.00072mol×2}{3}$=0.00048 mol
則c（Ba²⁺）=$\frac{0.0012mol+0.00048mol}{0.05L}$=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．