Question

【題目】保險(xiǎn)粉又稱連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，可用于紡織工業(yè)的漂白劑、脫色劑，脫氯劑。Na2S2O4是白色粉末，無(wú)味，易溶于水、難溶于乙醇，具有極強(qiáng)的還原性，在空氣中易被氧化，在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定。

Ⅰ.甲酸鈉(HCOONa)法制備過(guò)程如下：

（1）連二亞硫酸鈉中硫元素的化合價(jià)為______________。

（2）實(shí)驗(yàn)室用Na2SO3 固體和某酸反應(yīng)制備SO2氣體，制備SO2時(shí)所選用的酸，你認(rèn)為下列最適宜選用的是______________。

A.濃鹽酸 B.濃硝酸

C.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的硫酸 D.質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸

（3）步驟①中制備連二亞硫酸鈉的化學(xué)方程式可表示為____________________________。

（4）上述步驟②中，加入適量乙醇水溶液的作用是______________。

（5）在包裝保存“保險(xiǎn)粉”時(shí)加入少量的Na2CO3固體，目的是_________________________。

（6）①現(xiàn)將0.05mol/L Na2S2O4溶液在空氣中放置，其溶液的pH 與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。

t1時(shí)溶液中只有NaHSO3一種溶質(zhì)，此時(shí)含硫元素的粒子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>_______________。

②t1~t2段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

Ⅱ.電解法制備:工業(yè)上用惰性電極電解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。過(guò)程如圖所示

（7）①產(chǎn)品在_________________（填“陽(yáng)極”、“陰極”）得到。

②若不加隔膜，則連二亞硫酸鈉產(chǎn)率降低，其原因是__________________________________。

Answer 1

【答案】 +3 C NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 連二亞硫酸鈉難溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度，有利于 Na2S2O4晶體析出 Na2CO3為堿性物質(zhì)， 提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性 c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H2SO3) 2HSO3-+O2=2H++2SO42- 陰極 若不加隔膜，則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子， 得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降或部分HSO3-被陽(yáng)極產(chǎn)生的 Cl2氧化生成SO42-，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降

【解析】Ⅰ.(1)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)中鈉元素為+1價(jià)，氧元素為-2價(jià)，根據(jù)正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0 ，硫元素的化合價(jià)為+3價(jià)，故答案為：+3；

(2)二氧化硫具有還原性，能被硝酸氧化，鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，制得的二氧化硫不純，70%的H2SO4產(chǎn)生二氧化硫的速率較快，故選C；

(3)SO2氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na2S2O4和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O，故答案為：NaOH+HCOONa+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O；

(4)根據(jù)題意，Na2S2O4易溶于水、難溶于乙醇。加入適量乙醇水溶液可以降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度，有利于 Na2S2O4晶體析出，故答案為：連二亞硫酸鈉難溶于乙醇，用乙醇水溶液可降低連二亞硫酸鈉的在溶液中的溶解度，有利于 Na2S2O4晶體析出；

(5)由信息可知在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定，則在包裝保存“保險(xiǎn)粉”時(shí)加入少量的Na2CO3固體，目的是Na2CO3為堿性物質(zhì)，提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性，故答案為：Na2CO3為堿性物質(zhì)，提高“保險(xiǎn)粉”的穩(wěn)定性；

(6)①NaHSO3的電離程度大于水解程度，溶液顯酸性，含硫元素的粒子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H2SO3)，故答案為：c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H2SO3)；

②Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發(fā)生離子反應(yīng)方程式為2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-，t1點(diǎn)是為0.1mol/L的NaHSO3，根據(jù)圖像t2時(shí)pH=1，說(shuō)明NaHSO3完全被氧化生成硫酸氫鈉，t1~t2段發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的離子方程式為2HSO3-+O2=2H++2SO42-，故答案為：2HSO3-+O2=2H++2SO42-；

Ⅱ.(7)①用惰性電極電解NaHSO3溶液得到Na2S2O4，反應(yīng)過(guò)程中S元素的化合降低，被還原，應(yīng)該在陰極上反應(yīng)得到Na2S2O4，故答案為：陰極；

②若不加隔膜，則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，也可能被陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣氧化，結(jié)果都會(huì)生成硫酸根離子，得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降，故答案為：若不加隔膜，則部分HSO3-到陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成硫酸根離子，得不到連二亞硫酸鈉，使連二亞硫酸鈉產(chǎn)率下降。