Question

许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途．
（1）重晶石（BaSO₄）常做胃肠道造影剂．已知：常温下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10．向BaSO₄悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH=2时，溶液中c（Ba²⁺）=

 

；
（2）硫酸亚铁铵晶体[（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O]常做分析剂．等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃
其中c（NH₄⁺）由大到小的顺序为

 

 （填选项字母）；
（3）过二硫酸钾（K₂S₂O₈）常做强氧化剂，Na₂S₂O₃常做还原剂．
①K₂S₂O₈溶液与酸性MnSO₄溶液混合，在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色，该反应的离子方程式为

 

；
②样品中K₂S₂O₈的含量可用碘量法测定．操作步骤为称取0.3000g样品于碘量瓶中，加50mL水溶解；加入4.000g KI固体（稍过量），振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以

 

为指示剂，用0.1000mol?L^-1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点（已知：I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-）．重复2次，测得平均消耗标准液21.00mL．该样品中K₂S₂O₈的质量分数为（杂质不参加反应）

 

（结果保留三位有效数字）．

Answer 1

分析：（1）根据硫酸钡的溶度积常数计算钡离子浓度；
（2）a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃；acd都含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于另外一种物质，然后根据盐类水解的影响分析c（NH₄⁺）；
（3）①根据氧化还原反应中，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，结合电子守恒来配平方程式；
②淀粉与碘单质作用显蓝色，根据碘原子守恒找出K₂S₂O₈与碘单质的关系式分析计算．

解答：解：（1）当溶液的pH=2时，C（H⁺）=10^-2 mol/L，c（SO₄^2-）=5×10^-3 mol/L，常温下，K_sp（BaSO₄）=1.1×10^-10，BaSO₄的溶度积K_sp=c （Ba²⁺）×c（SO₄^2-），c（Ba²⁺）=

Ksp

c(SO42-)

=

1.1×10-10

5×10-3

=2.2×10^-8 mol/L，
故答案为：2.2×10^-8 mol/L；
（2）物质的量浓度相同的下列溶液：a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ b．NH₄HSO₄ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃ ；
由于a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ c．（NH₄）₂SO₄ d．（NH₄）₂SO₃ 都含有两个NH₄⁺，所以它们NH₄⁺的浓度大于另外一种物质，已知a．（NH₄）₂Fe（SO₄）₂ 中NH₄⁺水解显酸性，Fe²⁺水解显酸性，两者相互抑制，则NH₄⁺水解的量较少，c．（NH₄）₂SO₄中硫酸根离子对铵根离子浓度无影响，d．（NH₄）₂SO₃ 中NH₄⁺水解显酸性，SO₃^2-水解显碱性，两者相互促进，所以NH₄⁺水解的量较多，NH₄⁺的量较少，所以溶液中c（NH₄⁺）：a＞c＞d；
由于b．NH₄HSO₄ 只含有一个NH₄⁺，所以中bNH₄⁺的浓度最小，则c（NH₄⁺）由大到小的顺序为：a＞c＞d＞b，
故答案为：a＞c＞d＞b；
（3）①根据氧化还原反应中，Mn元素化合价升高值=Bi元素化合价降低值=转移电子数=20，所以前面的系数是10，MnSO₄前面的系数是4，根据原子守恒得出其他物质前的系数，该离子反应为5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O

催化剂  .

10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺，
故答案为：5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O

催化剂  .

10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺；
②K₂S₂O₈具有强氧化性可以将I^-氧化为I₂，1molK₂S₂O₈得到2mol电子生成1mol碘，淀粉与碘单质作用显蓝色，所以指示剂选择淀粉，I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，则 
             K₂S₂O₈～I₂～2S₂O₃^2-
            1mol        2mol
        n（K₂S₂O₈）      0.1mol/L×0.021L
解得：n（K₂S₂O₈）=1.05×10^-3mol，m（K₂S₂O₈）=n×M=1.05×10^-3mol×270g/mol=2.835g，
该产品 中K₂S₂O₈的质量分数为

2.835g

3g

×100%=94.5%，
故答案为：淀粉；94.5%．

点评：本题考查了有关硫的化合物的知识，涉及了Ksp的计算、水解原理的应用、中和滴定的运用、方程式的书写等，题目难度中等，注意把握 K₂S₂O₈～I₂～2S₂O₃^2-关系为解答该题的关键，根据电子守恒进行计算．