Question

【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)在生产生活中具有广泛应用。回答下列问题：

I.工业上普遍使用Na2SO3与硫磺共煮制备Na2S2O3，装置如图1。

（1）打开K1关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量试剂甲并加热。试剂甲为_________，装置B和D的作用是_________。

（2）始终保持C中溶液呈碱性、加热产生Na2S2O3，反应的化学方程式为___________________________。反应一段时间后，C中硫粉逐渐减少，及时打开K2、关闭K1并停止加热，将C中所得混合物分离提纯后即得到Na2S2O3。若不及时关闭K1，将导致C中溶液呈酸性、发生副反应产生S和_________。

Ⅱ.利用SO2与Na2CO3、Na2S的混合溶液反应也能制备Na2S2O3，所需仪器如图2。

（1）装置G中Na2CO3与Na2S的最佳物质的量之比为_________。

（2）从左到右连接各仪器，接口顺序为：_________接g、h接_________、_________接_________、_________接d。

Ⅲ.常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2+浓度。

取废水20.00mL，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酸溶解，此时CrO42－全部转化为Cr2O72－；再加过量KI溶液，将Cr2O72－充分反应：Cr2O72－+6I－+14H+=3I2+2Cr3++7H2O。然后加入淀粉溶液作指示剂，用0.0100mol/L的Na2S2O3溶液进行滴定：I2+2S2O32－===S4O62－+2I－。当溶液_________即为终点。平行滴定3次，消耗Na2S2O3溶液的平均用量为18.00m，则该废水中Ba2+的物质的量浓度为_________。

Answer 1

【答案】浓硫酸 吸收SO2,防止污染空气 S＋SO2＋Na2CO3Na2S2O3＋CO2 NaHSO3 1:2 a b c e f 蓝色褪去且在半分钟内不恢复 0.00300mol/L

【解析】

I.（1）A为二氧化硫的制备装置，C制取Na2S2O3，二氧化硫有毒，装置B和D中需盛碱液（如NaOH溶液），用于吸收SO2，防止污染空气。

Ⅱ.(1)装置G中Na2CO3与Na2S的最佳物质的量之比由反应方程式中化学计量数之比确定；

（2）按I（实验后期关闭K1，打开K2可吸收多余SO2）→H(制取SO2)→E(安全装置)→G(制取Na2S2O3)→F（吸收SO2尾气）确定连接装置的顺序。

Ⅲ.碘遇到淀粉呈蓝色，终点为蓝色褪去且在半分钟内不恢复；

按关系式：2Ba2＋~2BaCrO4~Cr2O72－~3I2 ~6S2O32－计算n(Ba2＋)，再由C=n/V计算浓度。

I.（1）A为二氧化硫的制备装置，故试剂甲为浓硫酸，装置B和D中需盛碱液（如NaOH溶液），用于吸收SO2，防止污染空气。

（2）C中反应物SO2、Na2CO3溶液和硫粉，根据题意首先SO2和Na2CO3溶液发生反应生成Na2SO3和CO2，Na2SO3和S制Na2S2O3，总反应为：S＋SO2＋Na2CO3 Na2S2O3＋CO2；

若不及时关闭K1，将导致C中溶液呈酸性而发生副反应Na2S2O3＋SO2+H2O=2NaHSO3+S↓。

Ⅱ（1）装置G中发生反应的方程式为：Na2CO3+2Na2S+4SO2=3Na2S2O3+CO2，故Na2CO3和Na2S的最佳物质的量之比为1：2。

（2）需按下列顺序连接装置，I（实验后期关闭K1，打开K2可吸收多余SO2）→H(制取SO2)→E(安全装置)→G(制取Na2S2O3)→F（吸收SO2尾气），所以各接口的顺序为：a接g、h接b、c接e、f接d。

Ⅲ向碘的淀粉蓝色溶液中滴加Na2S2O3溶液，滴定终点为蓝色褪去且在半分钟内不恢复。

相关物质转化的关系式为：2Ba2＋~2BaCrO4~Cr2O72－~3I2 ~6S2O32－,n(Ba2＋)=n(S2O32－)/3=18.00mL×0.0100mol/L/3=0.06mmol,c(Ba2＋)=0.06mmol/20.00mL=0.00300mol/L