Question

【題目】硫代硫酸鈉的工業制備的反應原理為2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化學興趣小組用上述原理實驗室制備硫代硫酸鈉，并檢測用硫代硫酸鈉溶液處理后的氰化鈉廢水能否達標排放。

（查閱資料）

i.Na2S2O3易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成。

ⅱ.Na2S2O3易被氧化，BaSO3難溶于水，可溶于稀鹽酸。

（實驗一）實驗室通過如如圖所示裝置制備Na2S2O3。

(1)實驗中要控制SO2生成速率，可采取的措施有___________(寫出一條)。

(2)b裝置的作用是______________________。

(3)實驗結束后，在e處最好連接盛___________(填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中的一種)的注射器，接下來的操作為___________，最后拆除裝置。

(4)為驗證產品中含有Na2SO3和Na2SO4，該小組設計了以下實驗方案，請將方案補充完整。(所需試劑從稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸餾水中選擇)取適量產品配成稀溶液，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生，則可確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4。

（實驗二）測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廢水中氰化鈉的最高排放標準為0.50mg/L；

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

實驗如下：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的標準AgNO3溶液滴定，消耗AgNO3溶液的體積為1.50mL。

(5)滴定時1.000×10－4mol/L的標準AgNO3溶液應用___________(填儀器名稱)盛裝；滴定終點時的現象是___________。

(6)處理后的廢水是否達到排放標準：___________(填“是”或“否”)。

Answer 1

【答案】控制反應溫度、調節酸的滴加速度或調節酸的濃度等 安全瓶，防止倒吸 NaOH溶液 關閉K2，打開K1 過濾，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，出現黃色沉淀，且半分鐘內沉淀不消失 否

【解析】

a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na2S2O3，反應導致裝置內氣壓減小，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)控制反應溫度、調節酸的滴加速度或調節酸的濃度來控制SO2生成速率；

(2)由儀器結構特征，b裝置為安全瓶，防止溶液倒吸；

(3)實驗結束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應用氫氧化鈉溶液吸收；關閉K2打開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，以及硝酸具有強氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，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生，則可以確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4；

(5) AgNO3溶液顯酸性，用酸式滴定管滴定；Ag+與CN-反應生成[Ag(CN)2]-，當CN-反應結束時，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀，說明反應到達滴定終點；

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

a裝置制備二氧化硫，c裝置中制備Na2S2O3，反應導致裝置內氣壓減小，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)實驗中要控制SO2生成速率，可采取的措施有：控制反應溫度、調節酸的滴加速度或調節酸的濃度等；

(2)由儀器結構特征，可知b裝置為安全瓶，起到防止倒吸的作用；

(3)實驗結束后，裝置b中還有殘留的二氧化硫，為防止污染空氣，應用NaOH溶液吸收，氫氧化鈉和二氧化硫反應生成亞硫酸鈉和水，再關閉K2打開K1，防止拆除裝置時污染空氣；(4)根據：Na2S2O35H2O是無色透明晶體，易溶于水，其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成；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，以及硝酸具有強氧化性、加入硫酸會引入硫酸根離子可知，取適量產品配成稀溶液，滴加足量BaCl2溶液，有白色沉淀生成，過濾，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生，則可以確定產品中含有Na2SO3和Na2SO4；

(5) AgNO3溶液水解顯酸性，所以盛裝標準AgNO3溶液應該使用酸式滴定管；Ag+與CN-反應生成[Ag(CN)2]-，當CN-反應結束時，滴入最后一滴硝酸銀溶液，Ag+與I-生成AgI黃色沉淀半分鐘內沉淀不消失，說明反應到達滴定終點；

(6)消耗AgNO3的物質的量為1.5×10-3L×0.0001mol/L=1.50×10-7mol，根據方程式Ag++2CN-=[Ag(CN)2]-，處理的廢水中氰化鈉的質量為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到達到排放標準。