Question

2．甲同學通過測定該反應發(fā)生時溶液變渾濁的時間，研究外界條件對化學反應速率的影響．設計實驗如下（所取溶液體積均為10mL）：

實驗編號	實驗溫度/℃	c（Na2S2O3）/mol•L-1	c（H2SO4）/mol•L-1
①	25	0.1	0.1
②	25	0.1	0.2
③	50	0.2	0.1
④	50	0.1	0.1

（1）其他條件不變時：探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇①④（填實驗編號）．
（2）Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應的化學方程式為Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O．乙同學在實驗室用Na₂S₂O₃標液測量廢水Ba²⁺的濃度，過程如下：（已知：2S₂O₃^2一+I₂=S₄O₆^2-+2I^-）
取廢水25.0mL$→_{過濾}^{足量K_{2}CrO_{4}溶液}$BaCrO₄固體$→_{稀HCl}^{過量HI}$I₂、Cr³⁺、Ba²⁺、Cl^-$\stackrel{Na_{2}S_{2}O_{3}}{→}$終點
（3）寫出BaCrO₄沉淀與過量HI、HCl溶液反應的離子方程式2BaCrO₄+6I^-+16H⁺=3I₂+2Cr³⁺+2Ba²⁺+8H₂O；
（4）以淀粉為指示劑，則到達滴定終點的現(xiàn)象是滴入最后一滴溶液，錐形瓶內溶液有藍色變?yōu)闊o色，且30s內不復原；
（5）若標液Na₂S₂O₃的濃度0.0030mol•L^-1，消耗該Na₂S₂O₃溶液體積如圖，則廢水Ba²⁺的濃度為0.0011mol/L（保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇濃度相同條件下的實驗；
（2）Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應會產生黃色渾濁（S單質生成），同時生成硫酸鈉、水和二氧化硫氣體，Na₂S₂O₃中硫元素的化合價既升高，又降低，根據(jù)得失電子守恒寫出反應方程式；
（3）碘離子具有還原性，+6鉻具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應，該反應中Cr元素化合價由+6價變?yōu)?3價、I元素化合價由-1價變?yōu)?價，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒寫出離子方程式；
（4）碘遇淀粉試液變藍色；
（5）根據(jù)硫代硫酸鈉的物質的量計算碘的物質的量，根據(jù)碘和鋇離子之間的關系計算鋇離子物質的量濃度．

解答 解：（1）探究溫度對化學反應速率的影響，應選擇濃度相同條件下的實驗，①和④的溫度不同，濃度相同，所以選①④，
故答案為：①④；
（2）Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應會產生黃色渾濁（S單質生成），同時生成硫酸鈉、水和二氧化硫氣體，Na₂S₂O₃中硫元素的化合價既升高，又降低，方程式為：
Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案為：①④；Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）BaCrO₄沉淀中+6鉻具有氧化性，HI混合溶液中-1價的碘離子具有還原性，兩者發(fā)生氧化還原反應，生成+3價鉻和單質碘，
反應為：2BaCrO₄+6I^-+16H⁺=3I₂+2Cr³⁺+2Ba²⁺+8H₂O，
故答案為：2BaCrO₄+6I^-+16H⁺=3I₂+2Cr³⁺+2Ba²⁺+8H₂O；
（4）碘遇淀粉試液變藍色，滴入最后一滴溶液，錐形瓶內溶液有藍色變?yōu)闊o色，且30s內不復原，
故答案為：滴入最后一滴溶液，錐形瓶內溶液有藍色變?yōu)闊o色，且30s內不復原；
（5）根據(jù)2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-得n（I₂）=$\frac{1}{2}$n（S₂O₃^2-）=$\frac{1}{2}$×[（27.60-0.10）×10^-3]L×0.0030mol•L^-1，
根據(jù)2BaCrO₄+6H⁺+16I^-═3I₂+2Ba²⁺+2Cr³⁺+8H₂O得n（Ba²⁺）=$\frac{2}{3}$ n（I₂）=$\frac{2}{3}$×$\frac{1}{2}$×[（27.60-0.10）×10^-3]L×0.0030mol•L^-1，溶液的體積為25mL=0.025L，所以
c（Ba²⁺）=$\frac{n（B{a}^{2+}）}{V}$=0.0011mol•L^-1，
故答案為：0.0011mol/L．

點評 本題考查了氧化還原反應化學方程式、離子方程式的書寫、實驗條件的選擇，氧化還原反應滴定是難點，考查了學生理解能力及靈活應用所學知識的能力，題目綜合性較強．