Question

17．Ba²⁺是一種重金屬離子，有一環(huán)境監(jiān)測小組欲利用Na₂S₂O₃、KI、K₂Cr₂O₇等試劑測定某工廠廢水中Ba²⁺的濃度．
（1）現(xiàn)需配制250mL 0.100mol•L^-1的標準Na₂S₂O₃溶液，所需要的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還需要膠頭滴管、250mL容量瓶．
（2）配制上述溶液需準確稱取Na₂S₂O₃固體的質(zhì)量為4.0g．
（3）另取廢水40.00mL，控制適當?shù)乃岫龋�加入足量的K₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀，沉淀經(jīng)洗滌、過濾后，用適量的稀鹽酸溶解，此時CrO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-；再加入過量KI溶液進行反應(yīng)，然后在反應(yīng)溶液中再滴加上述Na₂S₂O₃溶液，反應(yīng)完全時，消耗Na₂S₂O₃溶液24.00mL．已知有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為：①Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺═2Cr³⁺+3I₂+7H₂O；②I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-．試計算該工廠廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)用固體來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等步驟來分析；
（2）根據(jù)250mL 0.100mol/L 標準Na₂S₂O₃溶液，利用n=cV來計算物質(zhì)的量，再利用m=nM來計算其質(zhì)量；
（3）由BaCrO₄沉淀、CrO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-，Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺→2Cr³⁺+3I₂+7H₂O  I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-，得出廢水中Ba²⁺與Na₂S₂O₃的關(guān)系，代入即可計算．

解答 解：（1）根據(jù)用固體來配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時的步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶等步驟可知，現(xiàn)需配制250mL 0.100mol•L^-1的標準Na₂S₂O₃溶液，所需要的玻璃儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外，還需要膠頭滴管、250mL容量瓶，故答案為：膠頭滴管、250mL容量瓶；
（2）所需的Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為0.25L×0.1mol/L=0.025mol，其質(zhì)量為0.025mol×158g/mol=4.0，故答案為：4.0； 
（3）設(shè)Ba²⁺的物質(zhì)的量為x，則根據(jù)相關(guān)反應(yīng)可得以下關(guān)系式：
Ba²⁺～BaCrO₄～$\frac{1}{2}$Cr₂O${\;}_{7}^{2-}$～$\frac{3}{2}$I₂～3S₂O${\;}_{3}^{2-}$
1　　　　　　　　　　　　　　　   3
x　　　　　　　　　　     0.024L×0.100mol•L^-1
故有：$\frac{1}{x}=\frac{3}{0.0024}$
解得：x=8.0×10^-4mol，故
c（Ba²⁺）=$\frac{8×1{0}^{-4}mol}{0.04L}$=0.020mol•L^-1．
答：溶液中鋇離子的物質(zhì)的量濃度為0.02mol/L．

點評 本題考查溶液的配置、物質(zhì)的量的計算及利用關(guān)系法來計算廢水中離子的濃度，明確離子的關(guān)系是解答本題的關(guān)鍵，（3）是學生解答的難度和易錯點．