Question

(10分)硫代硫酸钠又名“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（Na₂S₂O₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得，装置如图1所示。

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2所示。

（1）Na₂S₂O₃·5H₂O的制备：

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

步骤2：加入药品，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H₂SO₄

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，硫粉的量逐渐减少。

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Cr₂O^2-₇；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：Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺＝2Cr³⁺+3I₂+7H₂O。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，（2分）ACD；（2分）；

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

【解析】

试题分析：（1）步骤1：利用气体热胀冷缩性质，检验装置气密性，具体操作为：关闭K2打开K1，在D中加水淹没导管末端，双手捂住烧瓶，D中导管有气泡冒出，冷却后形成1段水柱，说明气密性良好；

步骤2：装置B、D的作用是进行尾气处理，防止尾气中二氧化硫污染空气，二氧化硫具有还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液氧化吸收，二氧化硫能与氢氧化钠溶液、碳酸氢钠溶液反应被吸收，因此答案选ACD；

步骤4：从溶液中获得晶体，需要加热浓缩，趁热过滤，再将滤液冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。

（2）根据题目信息可知，Na2S2O3被氯水氧化反应生成Na2SO4、H2SO4，氯气被还原为HCl，反应方程式为Na2S2O3+4Cl2+5H2O＝Na2SO4+H2SO4+8HCl。

（3）由题意可知，BaCrO4用盐酸溶解转化为Cr2O2-7，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：考查物质制备及含量测定实验设计与探究