Question

【題目】硫代硫酸鈉的工業(yè)制備的反應(yīng)原理為2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化學(xué)興趣小組用上述原理實(shí)驗(yàn)室制備硫代硫酸鈉，并檢測(cè)用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達(dá)標(biāo)排放。

（查閱資料）

i.Na2S2O3易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成。

ⅱ.Na2S2O3易被氧化，BaSO3難溶于水，可溶于稀鹽酸。

（實(shí)驗(yàn)一）實(shí)驗(yàn)室通過(guò)如如圖所示裝置制備Na2S2O3。

(1)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2生成速率，可采取的措施有___________(寫(xiě)出一條)。

(2)b裝置的作用是______________________。

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，在e處最好連接盛___________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中的一種)的注射器，接下來(lái)的操作為___________，最后拆除裝置。

(4)為驗(yàn)證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)將方案補(bǔ)充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，_________________________________。沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4。

（實(shí)驗(yàn)二）測(cè)定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量。

已知：①?gòu)U水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L；

②Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-，Ag++I-=AgI↓，AgI呈黃色，且CN-優(yōu)先與Ag+反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)如下：取20.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中，并滴加幾滴KI溶液作指示劑，用1.00×10-4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL。

(5)滴定時(shí)1.000×10－4mol/L的標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液應(yīng)用___________(填儀器名稱(chēng))盛裝；滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是___________。

(6)處理后的廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)：___________(填“是”或“否”)。

Answer 1

【答案】控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度或調(diào)節(jié)酸的濃度等 安全瓶，防止倒吸 NaOH溶液 關(guān)閉K2，打開(kāi)K1 過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸 酸式滴定管 滴入最后一滴硝酸銀溶液，出現(xiàn)黃色沉淀，且半分鐘內(nèi)沉淀不消失 否

【解析】

a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na2S2O3，反應(yīng)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小，b為安全瓶作用，防止溶液倒吸，d裝置吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣。

(1)控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度或調(diào)節(jié)酸的濃度來(lái)控制SO2生成速率；

(2)由儀器結(jié)構(gòu)特征，b裝置為安全瓶，防止溶液倒吸；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應(yīng)用氫氧化鈉溶液吸收；關(guān)閉K2打開(kāi)K1拆除裝置，防止污染空氣；

(4)Na2S2O3晶體易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成；Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強(qiáng)氧化性、加入硫酸會(huì)引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4；

(5) AgNO3溶液顯酸性，用酸式滴定管滴定；Ag+與CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-，當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時(shí)，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)；

(6)計(jì)算消耗硝酸銀物質(zhì)的量，再根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-計(jì)算出氰化鈉的含量與廢水中氰化鈉的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為0.50mg/L比較判斷是否符合排放標(biāo)準(zhǔn)。

a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na2S2O3，反應(yīng)導(dǎo)致裝置內(nèi)氣壓減小，b為安全瓶作用，防止溶液倒吸，d裝置吸收多余的二氧化硫，防止污染空氣。

(1)實(shí)驗(yàn)中要控制SO2生成速率，可采取的措施有：控制反應(yīng)溫度、調(diào)節(jié)酸的滴加速度或調(diào)節(jié)酸的濃度等；

(2)由儀器結(jié)構(gòu)特征，可知b裝置為安全瓶，起到防止倒吸的作用；

(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應(yīng)用NaOH溶液吸收，氫氧化鈉和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水，再關(guān)閉K2打開(kāi)K1，防止拆除裝置時(shí)污染空氣；(4)根據(jù)：Na2S2O35H2O是無(wú)色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無(wú)沉淀生成；Na2SO3易被氧化；BaSO3難溶于水，可溶于稀HCl；BaSO4難溶于水，難溶于稀HCl，以及硝酸具有強(qiáng)氧化性、加入硫酸會(huì)引入硫酸根離子可知，取適量產(chǎn)品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過(guò)濾，用蒸餾水洗滌沉淀，向沉淀中加入足量稀鹽酸，若沉淀未完全溶解，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生，則可以確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4；

(5) AgNO3溶液水解顯酸性，所以盛裝標(biāo)準(zhǔn)AgNO3溶液應(yīng)該使用酸式滴定管；Ag+與CN-反應(yīng)生成[Ag(CN)2]-，當(dāng)CN-反應(yīng)結(jié)束時(shí)，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀半分鐘內(nèi)沉淀不消失，說(shuō)明反應(yīng)到達(dá)滴定終點(diǎn)；

(6)消耗AgNO3的物質(zhì)的量為1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol，根據(jù)方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-，處理的廢水中氰化鈉的質(zhì)量為1.50×10-7mol×2×49g/mol=1.47×10-5g，廢水中氰化鈉的含量為==0.735mg/L＞0.50mg/L，故處理后的廢水未達(dá)到達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。