Question

【題目】Na2S2O35H2O在化學定量分析中常用作基準物質，實驗室制備原理為Na2S + Na2CO3 + 4SO2 3Na2S2O3 + CO2。現設計如下裝置（夾持儀器省略）進行實驗。

（1）A中發生反應的化學方程式為_______________________________。

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

（3）甲同學在加熱A后，發現液面下的銅絲變黑。該同學對黑色生成物提出如下假設：

① 可能是CuO； ② 可能是Cu2O； ③ 可能是CuS

乙同學認為假設②一定不成立，依據是__________；該同學設計如下實驗進一步驗證黑色物質的組成：

基于上述假設分析，黑色物質的組成為________（填化學式）。

（4）實驗室用Na2S2O3標準溶液測定廢水中Ba2+ 的濃度，過程如下：（已知：2S2O32-+I2==S4O62-+2I-）。

① 寫出BaCrO4沉淀與過量HI、HCl溶液反應的離子方程式：________；

② 若以淀粉為指示劑，則達到滴定終點時的現象是__________________。

③ 若Na2S2O3標準溶液的濃度為0.0030 molL-1，消耗該Na2S2O3標準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淀粉溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色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中發生反應的化學方程式為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中的化學反應，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）甲同學在加熱A后，發現液面下的銅絲變黑。該同學對黑色生成物提出如下假設：

① 可能是CuO； ② 可能是Cu2O； ③ 可能是CuS

乙同學認為假設②一定不成立，依據是Cu2O是磚紅色沉淀；

由圖中信息可知，黑色物質不溶于稀硫酸中，基于上述假設分析，黑色物質的組成為CuS。

（4）實驗室用Na2S2O3標準溶液測定廢水中Ba2+ 的濃度，過程如下：（已知：2S2O32-+I2==S4O62-+2I-）。

由上述實驗流程可知，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沉淀與過量HI、HCl溶液反應的離子方程式為：2BaCrO4＋6I－＋16H+＝3I2+2Cr３＋＋2Ba２＋＋8H2O；

② 滴定終點時，碘轉化為碘離子，若以淀粉為指示劑，則達到滴定終點時的現象是：淀粉溶液由藍色變為無色，且半分鐘內不變色。

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