Question

许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
（1）)重晶石（BaS0₄)常作胃肠道造影剂。
已知：常温下，K_sp(BaSO₄)=1.1×10^-10，向BaSO₄悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH=2时， 溶液中 c(Ba²⁺)=         。
（2）硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂0]常作分析剂。
①检验晶体中含有NH₄⁺的方法为_______。
②等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．(NH₄)₂Fe(SO₄)₂    b．NH₄HSO₄   c．(NH₄)₂SO₄   d．(NH₄)₂SO₃
其中_C(NH₄⁺)由大到小的顺序为                  （填选项字母）。
（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈)常作强氧化剂，Na₂S₂O₃常作还原剂。
①K₂S₂O₈溶液与酸性MnSO₄溶液混合,在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色， 该反应的离子方程式为                  
②用铂作电极，电解H₂SO₄和K₂SO₄的混合溶液可以制备K₂S₂O₈，其阳极的电极反应式为_____                __电解过程中阴极附近溶液的pH将______ (填“增大”、“减小”或“不变”)
③产品中K₂S₂O₈的含量可用碘量法测定。操作步骤为：称取0.3g产品于碘量瓶中，加50 mL水溶解；加入4.000 g KI固体(稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以______为指示剂，用0.1000 mol·L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点（已知：I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－）。重复2次，测得平均消耗标准液21.00mL。该产品中K₂S₂O₈的质量分数为(杂质不参加反应)                                                                      (列式并计算）。

Answer 1

（1）2.2×10^－8 mol/L        （2分）
（2）① 取少量晶体，加水溶解，再加入足量NaOH浓溶液加热，生成能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则有NH₄⁺。（其它合理答案也给分）       （2分）
② a＞c＞d＞b （2分，写成a c d b 或b＜d＜c＜a也可给分，但写成b d c a不给分）
（3）① 5S₂O₈^2－+2Mn²⁺+8H₂O催化剂10SO₄^2－+2MnO₄^－+16H⁺         （2分）
② 2SO₄^2－ －2e^－=S₂O₈^2－（或2HSO₄^－ －2e^－ = S₂O₈^2－+2H⁺）  （2分）
增大  （1分）
③淀粉    （1分）

（3分，列式2分，结果1分。列式中不带单位不扣分，写成94.5%亦不扣分。）

解析试题分析：（1）pH=2时，c(SO₄^2-)=0.5×10^-2mol/L，K_sp(BaSO₄)=c(Ba²⁺)·c(SO₄^2-)=1.1×10^-10，则。
（2）①NH₄⁺的检验通常是加碱，使其转化为氨气，用湿润的石蕊试纸检验氨气。
②NH₄⁺是弱碱阳离子，在水中可水解使溶液显酸性。a中NH₄⁺与Fe²⁺的水解相互抑制，c中NH₄⁺正常水解，d中NH₄⁺与SO₃^2-水解相互促进，因此c(NH₄⁺)由大到小为a>c>d。因a、c、d分子中都有2个铵根离子，而b分子中只有1个铵根离子，水解毕竟是微弱的，因此b中的c(NH₄⁺)最小，故整体顺序为a＞c＞d＞b。
（3）①溶液变紫色说明有高猛酸根生成，过二硫酸根被还原为硫酸根。
②电解时，阴离子在阳极失电子，故电极反应式为2SO₄^2－ －2e^－=S₂O₈^2－。阴极阳离子得电子，发生反应为2H⁺+2e^—=H₂↑，氢离子减少溶液酸性减弱，pH升高。
③根据题中所述滴定原理，Na₂S₂O₃标准液用来滴定碘单质，碘遇淀粉变蓝，因此用淀粉作指示剂。
滴定时发生的反应有：S₂O₈^2—+2I^—=2SO₄^2—+I₂，I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－，则有S₂O₈^2—～2S₂O₃^2－，因此产品中K₂S₂O₈的质量为0.1000×21×10^-3××270=0.2835g，产品中K₂S₂O₈的质量分数为。
考点：考查溶度积的计算，盐类的水解，离子检验，电解池原理，中和滴定原理。