Question

【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是一種食品添加劑。實驗室用如圖所示裝置制備Na2S2O5，實驗步驟如下：

Ⅰ.向Na2CO3溶液中通入SO2至溶液pH為4.1，生成NaHSO3溶液；

Ⅱ.加入碳酸鈉粉末至溶液PH為7～8；

Ⅲ.再通入SO2至溶液PH為4.1；

Ⅳ.從過飽和溶液中析出Na2S2O5晶體。

（1）制備焦亞硫酸鈉總反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________ 。

（2）Na2S2O5能與水發(fā)生化合反應(yīng)，反應(yīng)后所得的溶液顯酸性。用電離方程式表示溶液顯酸性的原因：____________________。

（3）利用碘量法可測定Na2S2O5產(chǎn)品中硫的含量。實驗中必須使用的試劑有c1mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液、c2 mol·L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O3溶液、NaOH溶液、淀粉溶液。已知：Na2S2O5+2I2+3H2O=Na2SO4+H2SO4+4HI，2Na2S2O3+I2= Na2S2O6+2NaI。請補(bǔ)全實驗方案：將一定量的Na2S2O5產(chǎn)品放入碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中，加入—定體積的過量c1 mol L-1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液，充分反應(yīng)后滴入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至中性，____________________________。重復(fù)上述步驟2次，記錄數(shù)據(jù)。

（4）含鉻酸性廢水中常含有+ 6價鉻。利用Na2S2O5和FeSO4·7H2O分兩個階段先后處理含Cr2O72-的廢水， Cr2O72-被還原為Cr3+，實驗結(jié)果如圖。

①0～40 min內(nèi)用Cr2O72-表示的平均反應(yīng)速率為____________mol L-1 min-1。

②60～80 min內(nèi)Cr2O72-與Fe2+發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________ 。

Answer 1

【答案】 Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2 NaHSO3=Na++HSO3-、HSO3-H++SO32-(只寫 HSO3-H++S O32-也給分) 加入淀粉溶液，用c2mol L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液滴定至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色，讀數(shù) 1.75×10-3 Cr2O72-+ 6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

【解析】（1）Na2CO3和SO2反應(yīng)生成Na2S2O5和CO2，根據(jù)元素守恒可知化學(xué)方程式為：Na2CO3+2SO2=Na2S2O5+CO2；（2）Na2S2O5與水反應(yīng)生成NaHSO3，NaHSO3在水中電離程度大于水解程度，所以使溶液顯酸性：NaHSO3=Na++HSO3-、HSO3-H++SO32-；（3）根據(jù)氧化還原滴定原理，在Na2S2O5溶液中加入過量的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液，使Na2S2O5被充分氧化，剩余的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液再用標(biāo)準(zhǔn)Na2S2O5溶液滴定，根據(jù)加入的碘的總量和與Na2S2O5溶液反應(yīng)的碘的量可以求得與Na2S2O5反應(yīng)的碘的量，進(jìn)而確定Na2S2O5的量，根據(jù)這一原理可知實驗操作步驟為：將一定量的Na2S2O5產(chǎn)品放入碘量瓶(帶磨口塞的錐形瓶)中，加入—定體積的過量c1 mol L-1的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液，充分反應(yīng)后滴入NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH至中性，加入淀粉溶液，用c2mol L-1的標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液滴定至溶液由藍(lán)色恰好變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)不變色，讀數(shù)，重復(fù)上述步驟2次，記錄數(shù)據(jù)；（4）①0～40 min內(nèi)Cr2O72-的濃度變化量為：0.08mol/L-0.01mol/L=0.07mol/L,則平均反應(yīng)速率為=1.75×10-3molL-1min-1；②Cr2O72-與Fe2+在H+作用下生成Cr3+、Fe3+和H2O，反應(yīng)的離子方程式為：Cr2O72-+ 6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O。