Question

【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱保險(xiǎn)粉，是印刷工業(yè)中重要的還原劑。某課題小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ.查閱資料

①連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇。

②2Na2S2O4＋4HCl===4NaCl＋S↓＋3SO2↑＋2H2O；

Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。

Ⅱ.制備方法

75 ℃時(shí)將甲酸鈉和純堿加入乙醇溶液中，通入SO2進(jìn)行反應(yīng)，完成其反應(yīng)的化學(xué)方程式：

________HCOONa＋________Na2CO3＋________===________Na2S2O4＋________CO2＋______

冷卻至40～50 ℃，過濾，用________洗滌，干燥制得Na2S2O4。

Ⅲ.Na2S2O4的性質(zhì)

(1)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化。課題小組測定0.050 mol·L－1 Na2S2O4溶液在空氣中pH變化如圖所示：

0～t1段主要生成HSO，根據(jù)pH變化圖，HSO的電離程度________(填“＜”或“＞”)水解程度。

0～t1段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________。

t3時(shí)溶液中存在的主要陰離子的符號(hào)是_________________。

(2)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解；得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和________(填化學(xué)式)氣體。

請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)物有Na2S2O3存在，完成下表中內(nèi)容。

(供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)

實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫出具體操作過程)	預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
______	_________

Answer 1

【答案】 2 1 4 SO2 2 3 1 H2O 乙醇 ＞ 2S2O42-＋O2＋2H2O===4HSO3- SO42- SO2 取少量完全分解后的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸 若有淡黃色沉淀產(chǎn)生，則有Na2S2O3存在

【解析】II．反應(yīng)中S元素的化合價(jià)從+4價(jià)降低到+3價(jià)，得到1個(gè)電子．甲酸鈉中碳元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+4價(jià)，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O．連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產(chǎn)品，故答案為：2； 1；4；SO2；2 ；3；1 H2O；乙醇；

III．(1)0～t1段主要生成HSO，根據(jù)pH變化圖，溶液顯酸性，則HSO的電離程度＞水解程度；Na2S2O4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-．t3時(shí)溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強(qiáng)，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉，則溶液中主要陰離子符號(hào)是SO42-，故答案為：＞；2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-；SO42-；

(2)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產(chǎn)物，而Na2S2O3中S是+2價(jià)，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知?dú)怏w應(yīng)該是SO2．根據(jù)反應(yīng)Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要檢驗(yàn)硫代硫酸鈉，則只需要取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸，如果有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在，故答案為：SO2；取少量完全分解后的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸 ；若有淡黃色沉淀產(chǎn)生，則有Na2S2O3存在。