焦亚硫酸钠（Na2S2O5）是一种食品添加剂．实验室用如图1所示装置制备Na2S2O5，实验步骤如下：Ⅰ．在Na2CO3溶液中通入SO2至pH为4.1，生成NaHSO3溶液；Ⅱ．加碳酸钠粉末调至pH为7～8；Ⅲ．再通SO2

Question

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是一种食品添加剂．实验室用如图1所示装置制备Na₂S₂O₅，实验步骤如下：
Ⅰ．在Na₂CO₃溶液中通入SO₂至pH为4.1，生成NaHSO₃溶液；
Ⅱ．加碳酸钠粉末调至pH为7～8；
Ⅲ．再通SO₂至pH为4.1；
Ⅳ．从过饱和溶液中析出Na₂S₂O₅晶体．
（1）制备焦亚硫酸钠总反应的化学方程式为___．
（2）Na₂S₂O₅溶于水且与水能反应，所得溶液显酸性，其原因是___．步骤Ⅲ中测定溶液的pH的方法是___；pH>4.1时，则产品中会有副产物，其化学式是___．
（3）利用碘量法可测定Na₂S₂O₅产品中+4价硫的含量，实验方案为：将一定量的Na₂S₂O₅产品放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中，___，重复如上步骤2次，记录数据．（实验中必须使用的试剂有：c₁mol•L^-1的标准碘溶液、c₂mol•L^-1的标准Na₂S₂O₃溶液、冰醋酸、淀粉溶液、蒸馏水；已知：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）
（4）含铬废水中常含有六价铬[Cr（Ⅵ）]．利用Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O先后分两个阶段处理含Cr₂O₇^2-的废水，实验结果见右图．
①实验过程中溶液的pH不断升高的原因是___．
②已知：K_sp[Cr（OH）₃]=6.4×10^-31，lg2≈0.3，c（Cr³⁺）<1.0×10^-5 mol•L^-1时视为完全沉淀．现将废水中Cr₂O₇^2-全部转化为Cr（OH）₃而除去，需调节溶液的pH范围为___．

Answer 1

（1）Na₂CO₃和SO₂反应生成Na₂S₂O₅和CO₂，根据元素守恒可知化学方程式为Na₂CO₃+2SO₂═Na₂S₂O₅+CO₂，
故答案为：Na₂CO₃+2SO₂═Na₂S₂O₅+CO₂；
（2）Na₂S₂O₅与水反应生成NaHSO₃，NaHSO₃在水中电离程度大于水解程度，所以会使溶液显酸性；测定溶液PH值精确度为0.1，可用pH计（或酸度计，或pH传感器）等，在Na₂CO₃溶液中通入SO₂至pH为4.1，生成NaHSO₃溶液，若pH>4.1时，则溶液中会出现亚硫酸钠，即产品中会有副产物Na₂SO₃，
故答案为：Na₂S₂O₅与水反应生成NaHSO₃，NaHSO₃在水中电离使溶液显酸性；用pH计（或酸度计，或pH传感器）测定；Na₂SO₃；
（3）根据氧化还原滴定的原理，在Na₂S₂O₅溶液中加入过量的标准碘溶液，使Na₂S₂O₅被充分氧化，剩余的标准碘溶液再用标准Na₂S₂O₃溶液滴定，根据加入的碘的总量和与Na₂S₂O₃溶液反应的碘的量可以求得与Na₂S₂O₅反应的碘的量，进而确定Na₂S₂O₅的量，根据这一原理可知实验操作步骤为：加入一定体积的过量的c₁ mol•L^-1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c₂ mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数，
故答案为：加入一定体积的过量的c₁ mol•L^-1的标准碘溶液，再加入适量的冰醋酸和蒸馏水，充分反应一段时间，加入淀粉溶液，用c₂ mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液滴定至溶液由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色，读数；
（4）①Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O先后分两个阶段处理含Cr₂O₇^2-的废水时都会消耗氢离子，所以溶液的pH值会增大，
故答案为：Na₂S₂O₅和FeSO₄•7H₂O与Cr₂O₇^2-反应时均消耗H⁺，使溶液的pH变大；
②c（Cr³⁺）<1.0×10^-5 mol•L^-1时，根据K_sp[Cr（OH）₃]可求得溶液中c（OH^-）=

3	(6.4×10-31)/(1×10-5)

=

3

64

×10^-9 mol•L^-1，所以c（H⁺）=(10-14)/(364×10-9)，所以溶液的PH=-lgc（H⁺）≈5.6，所以将废水中Cr₂O₇^2-全部转化为Cr（OH）₃而除去，需调节溶液的pH>5.6，
故答案为：pH>5.6．