Question

（12分）Na₂S₂O₃（俗稱保險(xiǎn)粉）在醫(yī)藥、印染中應(yīng)用廣泛，可通過(guò)下列方法制備：取15.1 gNa₂SO₃溶于80.0 mL水。另取5.0 g硫粉，用少許乙醇潤(rùn)濕后加到上述溶液中。小火加熱至微沸，反應(yīng)1小時(shí)后過(guò)濾。濾液在100℃經(jīng)蒸發(fā)、濃縮、冷卻至10℃后析出Na₂S₂O₃·5H₂O。
（1）加入的硫粉用乙醇潤(rùn)濕的目的是     。
（2）濾液中除Na₂S₂O₃和可能未反應(yīng)完全的Na₂SO₃外，最可能存在的無(wú)機(jī)化合物雜質(zhì)是     ；其檢測(cè)的方法是：取出少許溶液，加鹽酸至酸性后，過(guò)濾除去S，再加BaCl₂溶液。則加入的鹽酸發(fā)生兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Na₂SO₃+2HCl=SO₂↑+H₂O+2NaCl；     。
（3）某環(huán)境監(jiān)測(cè)小組用含0.100 mol·L^-1Na₂S₂O₃溶液[含少量的Na₂SO₃，且n(Na₂S₂O₃) ∶n(Na₂SO₃)
= 5∶1]測(cè)定某工廠廢水中Ba²⁺的濃度。他們?nèi)�廢水50.0 mL，控制適當(dāng)?shù)乃岫燃尤胱懔康腒₂Cr₂O₇溶液，得BaCrO₄沉淀；沉淀經(jīng)洗滌、過(guò)濾后，用適量的稀硫酸溶解，此時(shí)CrO₄^2-全部轉(zhuǎn)化為Cr₂O₇^2-；再加過(guò)量KI溶液，充分反應(yīng)后，用上述Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，反應(yīng)完全時(shí)，測(cè)得消耗Na₂S₂O₃溶液的體積為36.0 mL。
（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-；③I₂+SO₃^2-+H₂O   2I^-+SO₄^2-+2H⁺）
則滴定過(guò)程中可用     作指示劑。計(jì)算該工廠廢水中Ba²⁺的物質(zhì)的量濃度。

Answer 1

共12分。
（1）有利于硫粉和Na₂SO₃溶液充分接觸，加快反應(yīng)速率（2分）
（2）Na₂SO₄（1分）　    Na₂S₂O₃+2HCl=S↓+SO₂↑+H₂O+2NaCl（2分）
（3）淀粉（1分）
n(Na₂S₂O₃) =" 0.0360" L×0.100 mol·L^-1 =" 0.0036" mol
則n(Na₂SO₃) =" 0.00360" mol÷5 =" 0.00072" mol
根據(jù)題意：2BaCrO₄ ~ Cr₂O₇^2- ~ 3I₂ ~ 6S₂O₃^2-
得n₁(BaCrO₄) = ==" 0.0012" mol
2BaCrO₄ ~ Cr₂O₇^2- ~ 3I₂ ~ 3SO₃^2-
得n₂(BaCrO₄) = ==" 0.00048" mol
則c(Ba²⁺) = = 3.36×10^-2 mol·L^-1（6分）

試題分析：（1）硫易溶于有機(jī)溶劑，乙醇易溶于水，所以用乙醇潤(rùn)濕硫粉，目的是增大其與水的接觸面積，有利于與Na₂SO₃溶液充分接觸，加快反應(yīng)速率；
（2）亞硫酸鈉在加熱的過(guò)程中可能被氧化而生成硫酸鈉，所以最可能存在的無(wú)機(jī)化合物雜質(zhì)是Na₂SO₄；硫酸鈉 氯化鋇溶液檢驗(yàn)，亞硫酸鈉與元素反應(yīng)知產(chǎn)生二氧化硫氣體，而Na₂S₂O₃與鹽酸反應(yīng)既有二氧化硫生成，又有硫單質(zhì)生成，所以根據(jù)現(xiàn)象的不同可以檢測(cè)，鹽酸的另一作用的化學(xué)方程式為Na₂S₂O₃+2HCl=S↓+SO₂↑+H₂O+2NaCl；
（3）Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定的是碘單質(zhì)，所以選用淀粉作指示劑，碘與淀粉的混合液為藍(lán)色，滴定終點(diǎn)時(shí)藍(lán)色消失；根據(jù)Na₂S₂O₃溶液的體積可計(jì)算碘單質(zhì)的物質(zhì)的量，從而可計(jì)算BaCrO₄沉淀的物質(zhì)的量，也就可以計(jì)算鋇離子的濃度，根據(jù)方程式得出關(guān)系式，具體步驟見答案。