Question

【題目】Na2S2O35H2O在化學(xué)定量分析中常用作基準(zhǔn)物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)室制備原理為Na2S + Na2CO3 + 4SO2 3Na2S2O3 + CO2。現(xiàn)設(shè)計(jì)如下裝置（夾持儀器省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

（2）C中所盛試劑可能是_______________；若要停止A中的化學(xué)反應(yīng)，除取下酒精燈加熱外，還可以采取的操作是__________________________。

（3）甲同學(xué)在加熱A后，發(fā)現(xiàn)液面下的銅絲變黑。該同學(xué)對(duì)黑色生成物提出如下假設(shè)：

① 可能是CuO； ② 可能是Cu2O； ③ 可能是CuS

乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)②一定不成立，依據(jù)是__________；該同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證黑色物質(zhì)的組成：

基于上述假設(shè)分析，黑色物質(zhì)的組成為________（填化學(xué)式）。

（4）實(shí)驗(yàn)室用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定廢水中Ba2+ 的濃度，過(guò)程如下：（已知：2S2O32-+I2==S4O62-+2I-）。

① 寫(xiě)出BaCrO4沉淀與過(guò)量HI、HCl溶液反應(yīng)的離子方程式：________；

② 若以淀粉為指示劑，則達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是__________________。

③ 若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.0030 molL-1，消耗該Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積如圖所示，則廢水中Ba2+ 的濃度為___________。

Answer 1

【答案】Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2ONaOH溶液將銅絲抽離液面Cu2O是磚紅色沉淀CuS2BaCrO4＋6I－＋16H+＝3I2+2Cr3＋＋2Ba2＋＋8H2O淀粉溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色0.0011mol/L或1.1×10-3 mol/L

【解析】

由題中信息可知，A為制備二氧化硫氣體的裝置，B為制備硫代硫酸鈉的裝置，C為尾氣處理裝置。

（1）A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O。

（2）C的作用是吸收尾氣中的二氧化硫氣體，防止污染空氣。二氧化硫是一種酸性氧化物，故其中所盛試劑可能是NaOH溶液；若要停止A中的化學(xué)反應(yīng)，除取下酒精燈加熱外，還可以采取的操作是將銅絲抽離液面。

（3）甲同學(xué)在加熱A后，發(fā)現(xiàn)液面下的銅絲變黑。該同學(xué)對(duì)黑色生成物提出如下假設(shè)：

① 可能是CuO； ② 可能是Cu2O； ③ 可能是CuS

乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)②一定不成立，依據(jù)是Cu2O是磚紅色沉淀；

由圖中信息可知，黑色物質(zhì)不溶于稀硫酸中，基于上述假設(shè)分析，黑色物質(zhì)的組成為CuS。

（4）實(shí)驗(yàn)室用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定廢水中Ba2+ 的濃度，過(guò)程如下：（已知：2S2O32-+I2==S4O62-+2I-）。

由上述實(shí)驗(yàn)流程可知，廢水中加入足量的重鉻酸鉀溶液把其中的鋇離子沉淀為鉻酸鋇，過(guò)濾，再用HI和稀鹽酸把沉淀溶解，最后加入硫代硫酸鈉溶液滴定。

① BaCrO4沉淀與過(guò)量HI、HCl溶液反應(yīng)的離子方程式為：2BaCrO4＋6I－＋16H+＝3I2+2Cr３＋＋2Ba２＋＋8H2O；

② 滴定終點(diǎn)時(shí)，碘轉(zhuǎn)化為碘離子，若以淀粉為指示劑，則達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是：淀粉溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘內(nèi)不變色。

③ 由圖可知，消耗該Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為27.50mL，若Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為0.0030 molL-1，由化學(xué)方程式及電子轉(zhuǎn)移守恒可知，n(Ba2+)=，則廢水中Ba2+ 的濃度為1.1×10-3 mol/L。