Question

（12分）Na₂S₂O₃（俗称保险粉）在医药、印染中应用广泛，可通过下列方法制备：取15.1 gNa₂SO₃溶于80.0 mL水。另取5.0 g硫粉，用少许乙醇润湿后加到上述溶液中。小火加热至微沸，反应1小时后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na₂S₂O₃·5H₂O。

（1）加入的硫粉用乙醇润湿的目的是      。

（2）滤液中除Na₂S₂O₃和可能未反应完全的Na₂SO₃外，最可能存在的无机化合物杂质是      ；其检测的方法是：取出少许溶液，加盐酸至酸性后，过滤除去S，再加BaCl₂溶液。则加入的盐酸发生两个反应的化学方程式为：

Na₂SO₃+2HCl=SO₂↑+H₂O+2NaCl；      。

（3）某环境监测小组用含0.100 mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n(Na₂S₂O₃) ∶n(Na₂SO₃)

= 5∶1]测定某工厂废水中Ba²⁺的浓度。他们取废水50.0 mL，控制适当的酸度加入足量的K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；沉淀经洗涤、过滤后，用适量的稀硫酸溶解，此时CrO₄^2-全部转化为Cr₂O₇^2-；再加过量KI溶液，充分反应后，用上述Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，测得消耗Na₂S₂O₃溶液的体积为36.0 mL。

（已知有关反应的离子方程式为：①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺    2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；

②I₂+2S₂O₃^2-    2I^-+S₄O₆^2-；③I₂+SO₃^2-+H₂O    2I^-+SO₄^2-+2H⁺）

则滴定过程中可用      作指示剂。计算该工厂废水中Ba²⁺的物质的量浓度。

Answer

共12分。

（1）有利于硫粉和Na2SO3溶液充分接触，加快反应速率（2分）

（2）Na2SO4（1分） Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl（2分）

（3）淀粉（1分）

n(Na2S2O3) = 0.0360 L×0.100 mol·L-1 = 0.0036 mol

则n(Na2SO3) = 0.00360 mol÷5 = 0.00072 mol

根据题意：2BaCrO4 ~ Cr2O72- ~ 3I2 ~ 6S2O32-

得n1(BaCrO4) = == 0.0012 mol

2BaCrO4 ~ Cr2O72- ~ 3I2 ~ 3SO32-

得n2(BaCrO4) = == 0.00048 mol

则c(Ba2+) = = 3.36×10-2 mol·L-1 （6分）

【解析】

试题分析：（1）硫易溶于有机溶剂，乙醇易溶于水，所以用乙醇润湿硫粉，目的是增大其与水的接触面积，有利于与Na2SO3溶液充分接触，加快反应速率；

（2）亚硫酸钠在加热的过程中可能被氧化而生成硫酸钠，所以最可能存在的无机化合物杂质是Na2SO4；硫酸钠 氯化钡溶液检验，亚硫酸钠与元素反应知产生二氧化硫气体，而Na2S2O3与盐酸反应既有二氧化硫生成，又有硫单质生成，所以根据现象的不同可以检测，盐酸的另一作用的化学方程式为Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl；

（3）Na2S2O3溶液进行滴定的是碘单质，所以选用淀粉作指示剂，碘与淀粉的混合液为蓝色，滴定终点时蓝色消失；根据Na2S2O3溶液的体积可计算碘单质的物质的量，从而可计算BaCrO4沉淀的物质的量，也就可以计算钡离子的浓度，根据方程式得出关系式，具体步骤见答案。

考点：考查对物质制备的分析，关系式法的运用