Question

【题目】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种食品添加剂．实验室用如图1所示装置制备Na2S2O5 ， 实验步骤如下：

Ⅰ．在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1，生成NaHSO3溶液；
Ⅱ.加碳酸钠粉末调至pH为7～8；
Ⅲ.再通SO2至pH为4.1；
Ⅳ.从过饱和溶液中析出Na2S2O5晶体．
（1）制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为 ．
（2）Na2S2O5溶于水且与水能反应，所得溶液显酸性，其原因是 ． 步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是；pH＞4.1时，则产品中会有副产物，其化学式是 ．
（3）利用碘量法可测定Na2S2O5产品中+4价硫的含量，实验方案为：将一定量的Na2S2O5产品放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中， ， 重复如上步骤2次，记录数据．（实验中必须使用的试剂有：c1molL﹣1的标准碘溶液、c2molL﹣1的标准Na2S2O3溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水；已知：2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI）
（4）含铬废水中常含有六价铬[Cr（Ⅵ）]．利用Na2S2O5和FeSO47H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水，实验结果见右图．
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是 ．
②已知：Ksp[Cr（OH）3]=6.4×10﹣31 ， lg2≈0.3，c（Cr3+）＜1.0×10﹣5 molL﹣1时视为完全沉淀．现将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr（OH）3而除去，需调节溶液的pH范围为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2
（2）Na2S2O5与水反应生成NaHSO3 ， NaHSO3在水中电离使溶液显酸性；用pH计（或酸度计，或pH传感器）测定；Na2SO3
（3）加入一定体积的过量的c1mol?L﹣1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c2mol?L﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数
（4）Na2S2O5和FeSO4?7H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+ ， 使溶液的pH变大；pH＞5.6
【解析】解：（1）Na2CO3和SO2反应生成Na2S2O5和CO2 ， 根据元素守恒可知化学方程式为Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2 ， 所以答案是：Na2CO3+2SO2═Na2S2O5+CO2；（2）Na2S2O5与水反应生成NaHSO3 ， NaHSO3在水中电离程度大于水解程度，所以会使溶液显酸性；测定溶液pH值精确度为0.1，可用pH计（或酸度计，或pH传感器）等，在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1，生成NaHSO3溶液，若pH＞4.1时，则溶液中会出现亚硫酸钠，即产品中会有副产物Na2SO3 ，
所以答案是：Na2S2O5与水反应生成NaHSO3 ， NaHSO3在水中电离使溶液显酸性；用pH计（或酸度计，或pH传感器）测定；Na2SO3；（3）根据氧化还原滴定的原理，在Na2S2O5溶液中加入过量的标准碘溶液，使Na2S2O5被充分氧化，剩余的标准碘溶液再用标准Na2S2O3溶液滴定，根据加入的碘的总量和与Na2S2O3溶液反应的碘的量可以求得与Na2S2O5反应的碘的量，进而确定Na2S2O5的量，根据这一原理可知实验操作步骤为：加入一定体积的过量的c1 molL﹣1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c2 molL﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数，
所以答案是：加入一定体积的过量的c1 molL﹣1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c2 molL﹣1标准Na2S2O3溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数；（4）①Na2S2O5和FeSO47H2O先后分两个阶段处理含Cr2O72﹣的废水时都会消耗氢离子，所以溶液的pH值会增大，所以答案是：Na2S2O5和FeSO47H2O与Cr2O72﹣反应时均消耗H+ ， 使溶液的pH变大；②c（Cr3+）＜1.0×10﹣5 molL﹣1时，根据Ksp[Cr（OH）3]可求得溶液中c（OH﹣）= = ×10﹣9 molL﹣1 ， 所以c（H+）= ，所以溶液的PH=﹣lgc（H+）≈5.6，所以将废水中Cr2O72﹣全部转化为Cr（OH）3而除去，需调节溶液的pH＞5.6，所以答案是：pH＞5.6．