Question

20．某白色固體甲常用于織物的漂白，也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質(zhì)除去．為研究其組成，某小組同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．

又知，甲的焰色為黃色，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，
乙能使品紅溶液褪色，①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經(jīng)干燥測(cè)定
（1）甲的化學(xué)式Na₂S₂O₄
（2）寫(xiě)出 ①中產(chǎn)生淡黃色沉淀的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O
（3）下列物質(zhì)中可能在溶液中與甲反應(yīng)的是BC
A．KI   B．Cl₂ C．AgNO₃ D．NaOH
（4）甲的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑，假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽，試寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═NaHSO₃+NaHSO₄
（5）某小組同學(xué)分別將乙通入品紅的水溶液和品紅的乙醇溶液，發(fā)現(xiàn)前者紅色褪去，后者紅色不變．
根據(jù)以上現(xiàn)象，你得出的結(jié)論是使品紅褪色的不是SO₂分子，使品紅褪色的有可能是亞硫酸分子、亞硫酸氫根或者亞硫酸根中的一種．

Answer 1

分析 甲的焰色為黃色，含有Na元素，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，加入足量硫酸反應(yīng)生成的乙能使品紅溶液褪色，則乙為SO₂，生成的淡黃色沉淀為S，丙、丁中其中一種為Na₂S₂O₃，發(fā)生反應(yīng)：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反應(yīng)①生成的二氧化硫?yàn)?\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫?yàn)?.32g即0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均為0.01mol，故丙、丁中其中一種為Na₂SO₃，發(fā)生反應(yīng)：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該反應(yīng)生成SO₂為0.02mol-0.01mol=0.01mol，結(jié)合方程式可知，Na₂S₂O₃為0.01mol，Na₂SO₃為0.01mol，甲分解得到硫?yàn)?\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，根據(jù)原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子為（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，則1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化學(xué)式為Na₂S₂O₄，以此解答該題．

解答 解：甲的焰色為黃色，含有Na元素，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，加入足量硫酸反應(yīng)生成的乙能使品紅溶液褪色，則乙為SO₂，生成的淡黃色沉淀為S，丙、丁中其中一種為Na₂S₂O₃，發(fā)生反應(yīng)：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反應(yīng)①生成的二氧化硫?yàn)?\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫?yàn)?.32g即0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均為0.01mol，故丙、丁中其中一種為Na₂SO₃，發(fā)生反應(yīng)：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該反應(yīng)生成SO₂為0.02mol-0.01mol=0.01mol，結(jié)合方程式可知，Na₂S₂O₃為0.01mol，Na₂SO₃為0.01mol，甲分解得到硫?yàn)?\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，根據(jù)原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子為（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，則1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化學(xué)式為Na₂S₂O₄，
（1）由以上分析可知甲為Na₂S₂O₄，故答案為：Na₂S₂O₄；
（2）①中產(chǎn)生黃色沉淀的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）甲具有還原性，氯氣具有氧化性，硝酸銀溶液顯酸性，具有氧化性，二者可能與甲反應(yīng)，故答案為：BC；
（4）Na₂S₂O₄的溶液還可用作分析化學(xué)中的吸氧劑，假設(shè)其溶液與少量氧氣反應(yīng)產(chǎn)生等物質(zhì)的量的兩種酸式鹽，硫元素化合價(jià)升高，反應(yīng)生成NaHSO₃、NaHSO₄，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄，
故答案為：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═NaHSO₃+NaHSO₄；
（5）某小組同學(xué)分別將乙通入品紅的水溶液和品紅的乙醇溶液，發(fā)現(xiàn)前者紅色褪去，后者紅色不變，品紅中含有亞硫酸，而乙醇含有二氧化硫，說(shuō)明使品紅褪色的不是SO₂分子；使品紅褪色的有可能是亞硫酸分子、亞硫酸氫根或者亞硫酸根中的一種，
故答案為：使品紅褪色的不是SO₂分子，使品紅褪色的有可能是亞硫酸分子、亞硫酸氫根或者亞硫酸根中的一種．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物推斷，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、計(jì)算能力的考查，屬于計(jì)算型推斷，關(guān)鍵是根據(jù)氣體乙的性質(zhì)及淡黃色沉淀判斷丙、丁其中一種為Na₂S₂O₃，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)，難度較大．