焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种常用的抗氧化剂．某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究：（1）采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na2S2O5．装置Ⅱ中有Na2S2O5析出，发生的化学反

Question

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是一种常用的抗氧化剂．某研究小组对焦亚硫酸钠进行如下研究：

（1）采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na₂S₂O₅．
装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅析出，发生的化学反应方程式为：
Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅．
①装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为___．
②要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是___．
③装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹持仪器已略去）为___（填序号）．

（2）【查阅资料】Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃．
①NaHSO₃溶液显酸性．请用化学用语和必要的文字解释原因___；
证明该结论可采用的实验方法是___（填序号）．
a．测定溶液的pH       b．加入Ba（OH）₂溶液       c．加入盐酸
d．加入品红溶液        e．用蓝色石蕊试纸检测
②检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是___．
（3）焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）在酸性条件下可将工业废水中的Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺．
①写出该反应的离子方程式___．
②若处理Cr₂O₇^2-浓度为1×10^-3mol/L的工业废水1L，需用Na₂S₂O₅固体___mg．

Answer 1

（1）①由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO₂，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
②装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离，
故答案为：过滤；
③a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；
d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；
故答案为：d；
（2）①NaHSO₃溶液中HSO₃^-的电离程度大于水解程度，HSO₃^-⇌H⁺+SO₃^2-，HSO₃^-+H₂0⇌H₂SO₃+OH^-，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba（OH）₂溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性；
故答案为：HSO₃^-⇌H⁺+SO₃^2-，HSO₃^-+H₂0⇌H₂SO₃+OH^-电离程度大于水解程度，所以溶液显酸性；ae；
②Na₂S₂O₅中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na₂SO₄，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，
故答案为：取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；
（3）①焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）在酸性条件下可将工业废水中的Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺．本身被氧化为硫酸根离子，反应的离子方程式为：2Cr₂O₇^2-+3S₂O₅^2-+10H⁺=4Cr³⁺+6SO₄^2-+5H₂O或2Cr₂O₇^2-+6 HSO₃^-+10H⁺=4Cr³⁺+6SO₄^2-+8H₂O；
故答案为：2Cr₂O₇^2-+3S₂O₅^2-+10H⁺=4Cr³⁺+6SO₄^2-+5H₂O或2Cr₂O₇^2-+6 HSO₃^-+10H⁺=4Cr³⁺+6SO₄^2-+8H₂O；
②依据反应定量关系列式计算，处理Cr₂O₇^2-浓度为1×10^-3mol/L的工业废水1L中Cr₂O₇^2-物质的量=1×10^-3mol/L×1L=10^-3mol；
2Cr₂O₇^2-+3S₂O₅^2-+10H⁺=4Cr³⁺+6SO₄^2-+5H₂O
2         3
10^-3mol    1.5×10^-3mol
需用Na₂S₂O₅固体质量=1.5×10^-3mol×190g/mol=285×10^-3g=285mg，
故答案为：285．