Question

硫代硫酸钠(Na₂S₂O₃·5H₂O)俗称“海波”，应用非常广泛。工业上可以用亚硫酸钠法(亚硫酸钠和硫粉通过化合反应)制得，装置如图(a)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(b)所示。

（1）Na₂S₂O₃·5H₂O的制备：

步骤1：如图连接好装置后，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，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸并加热。装置B、D的作用是________。

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。当C中溶液的pH接近7时，打开K₂、关闭K₁并停止加热；C中溶液要控制pH的理由是_____。

步骤4：过滤C中的混合液，将滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、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Na₂S₂O₃溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na₂S₂O₃具有还原性。该方案是否正确并说明理由：____。

（3）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CrO₄^2-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：a.Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；b.I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-。则该废水中Ba²⁺的物质的量浓度为_____。

Answer

关闭分液漏斗活塞，往D广口瓶中加水至浸没长导管，打开K1、关闭K2，用酒精灯微热圆底烧瓶，若D中长导管口有气泡产生，停止加热后长导管内形成一段水柱，说明气密性良好 用来吸收SO2，防止污染环境 由于Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在 不正确 因为氯水中含有Cl-，加入硝酸银生成沉淀，不能证明Na2S2O3具有还原性 2.4×10-3mol·L-1

【解析】

⑴步骤1：首先封闭体系，再进行操作，通过现象得出结论；步骤2：反应生成Na2S2O3，多余的二氧化硫要处理，防止污染环境；步骤3：根据题知Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，因此C中溶液要控制pH。

⑵因为氯水中含有Cl－，加入硝酸银生成沉淀，沉淀含有AgCl，因此不能证明Na2S2O3具有还原性。

⑶根据方程式得到关系式2BaCrO4 ～ Cr2O72− ～ 3I2 ～6S2O32−，根据关系式进行计算。

⑴步骤1：如图连接好装置后，检查A、C装置气密性的操作是关闭分液漏斗活塞，往D广口瓶中加水至浸没长导管，打开K1、关闭K2，用酒精灯微热圆底烧瓶，若D中长导管口有气泡产生，停止加热后长导管内形成一段水柱，说明气密性良好；故答案为：关闭分液漏斗活塞，往D广口瓶中加水至浸没长导管，打开K1、关闭K2，用酒精灯微热圆底烧瓶，若D中长导管口有气泡产生，停止加热后长导管内形成一段水柱，说明气密性良好。

步骤2：反应生成Na2S2O3，多余的二氧化硫要处理，因此装置B、D的作用是用来吸收SO2，防止污染环境；故答案为：用来吸收SO2，防止污染环境。

步骤3：根据题知Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在，因此C中溶液要控制pH；故答案为：由于Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。

⑵向足量的新制氯水中滴加Na2S2O3溶液，氯水颜色变浅，再向溶液中滴加硝酸银溶液，观察到有白色沉淀产生，据此认为Na2S2O3具有还原性，因为氯水中含有Cl－，加入硝酸银生成沉淀，沉淀含有AgCl，因此不能证明Na2S2O3具有还原性；故答案为：不正确；因为氯水中含有Cl－，加入硝酸银生成沉淀，不能证明Na2S2O3具有还原性。

⑶根据方程式得到关系式2BaCrO4 ～Cr2O72− ～ 3I2 ～6S2O32−，因此，则该废水中Ba2+的物质的量浓度，故答案为：2.4×10−3mol·L−1。