Question

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃·5H₂O）俗名“大苏打”，又称为“海波”，可用于照相业作定影剂，也可用于纸浆漂白作脱氯剂等。它易溶于水，难溶于乙醇，加热、易分解，在酸性溶液中不能稳定存在。工业上常用亚硫酸钠法、硫化碱法等制备。某实验室模拟工业硫化碱法制取硫代硫酸钠，其反应装置及所需试剂如下图：

实验具体操作步骤为：

①开启分液漏斗，使硫酸慢慢滴下，适当调节分液的滴速，使反应产生的SO₂气体较均匀地通入Na₂S和Na₂CO₃的混合溶液中，同时开启电动搅拌器搅动，水浴加热，微沸。

②直至析出的浑浊不再消失，并控制溶液的pH接近7时，停止通入SO₂气体。

③趁热过滤，将滤液加热浓缩，冷却析出Na₂S₂O₃·5H₂O。

④再经过滤、洗涤、干燥，得到所需的产品。

（1） 步骤④中洗涤时，为了减少产物的损失用的试剂可以是                         。

（2）为了保证硫代硫酸钠的产量，实验中不能让溶液pH<7，请用离子方程式表示原因            。

（3）写出三颈烧瓶B中制取Na₂S₂O₃反应的总化学反应方程式                                    。

（4）常用Na₂S₂O₃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，此时全部转化为Cr₂O₇^2-；再加过量KI溶液，充分反应后得混合溶液V mL,将其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示剂，用0.0010 mol.L^-1 的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：

编号	1	2	3	4
消耗Na2S2O3标准溶液的体积/mL	18.02	17.98	18.00	20.03

部分反应离子方程式为：

① Cr₂O₇^2-+6I^－+14H^＋2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；  ②I₂+2S₂O₃^2-2I^－+S₄O₆^2-。

①判断达到滴定终点的现象是__                      _____________

②从表格所给数据计算：一份待测溶液消耗Na₂S₂O₃溶液的平均体积为              ml

③废水中Ba²⁺的物质的量浓度__________________。

（5）Na₂S₂O₃常用作脱氯剂，在溶液中易被Cl₂氧化成SO₄^2-，该反应的离子方程式为_________________。

Answer

（1）乙醇 （2）S2O32-+ 2H+ == S + SO2 +H2O

（3）4SO2+2Na2S+Na2CO3 = CO2+3Na2S2O3

（4）①加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后，蓝色消失，且半分钟内颜色不改变

②18.00 ml ③9.6×10－4 mol•L－1

（5）S2O32－+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42－ + 8Cl－ + 10H+ （3分）

【解析】

试题分析：（1）硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）易溶于水，难溶于乙醇，所以洗涤时为了减少产物的损失，用乙醇洗涤。

（2）根据题给信息，硫代硫酸钠（Na2S2O3·5H2O）在酸性溶液中不能稳定存在，发生反应的离子方程式为S2O32-+ 2H+ == S↓+ SO2↑+H2O。

（3）根据题给信息，三颈瓶中加入了Na2S、Na2CO3溶液，通入了SO2来制备Na2S2O3，Na2S 中硫元素由-2价失电子生成Na2S2O3，SO2中S元素由+4价得电子生成Na2S2O3，根据化合价升降相等、原子守恒配平，总反应的化学方程式为4SO2+2Na2S+Na2CO3 =CO2+3Na2S2O3。

（4）①该滴定过程用淀粉作指示剂，发生的反应为Cr2O72-+6I－+14H＋2Cr3++3I2+7H2O、I2+2S2O32-2I－+S4O62-。所以达到滴定终点的现象是加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后，蓝色消失，且半分钟内颜色不改变。

②根据表格提供的数据，第四组差距较大，舍弃，求前三个体积的平均值，（18.02+17.98+18.00）÷3=18.00 ml。

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～Cr2O72-～3I2～6Na2S2O3

消耗的Na2S2O3为0.018L×0.0010mol/L=0.000018mol，则n（Ba2+）=0.000018mol×1/3×4=0.000024mol

溶液中c（Ba2+）=0.000024mol÷0.025L=9.6×10－4 mol•L－1。

（5）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，反应的离子方程式为S2O32－+ 4Cl2 + 5H2O == 2SO42－ + 8Cl－ + 10H+ 。

考点：考查物质制备及含量测定实验设计与探究，氧化还原滴定等知识。