Question

（14分）連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業。
其制備過程如下：
①把甲酸（HCOOH）和足量的NaOH溶液混合； 
②用Na₂SO₃固體和某酸反應制備SO₂氣體； 
③在一定溫度下，將足量的SO₂氣體通入①的溶液中，即有保險粉生成，同時生成一種氣體。
（1）寫出NaOH的電子式              
（2）制備SO₂時所選用的酸，你認為下列最適宜選用的是                    

A．濃鹽酸	B．質量分數為70%的H2SO4
C．稀硝酸	D．質量分數為10%的稀硫酸

（3）制備保險粉的化學方程式可表示為                         
（4）保險粉可以用于除去廢水中的重鉻酸根離子（Cr₂O₇^2-被轉化為Cr³⁺），這是目前除去酸性廢水中鉻離子的有效方法之一，則每消耗0．1mol保險粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2-的物質的量為      mol。
（5）保險粉不穩定，容易分解生成甲、 乙、 丙三種化合物。若將甲、乙兩種物質分別配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，則有淡黃色沉淀和氣體丙產生；乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀鹽酸，有氣體丙產生，但無白色沉淀。在甲溶液中加入稀硫酸后所發生反應的離子方程式為             保險粉分解的化學方程式為                   
（6）保險粉在空氣中容易吸收氧氣而發生氧化。其方程式為：
①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=4NaHSO₃或 ②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=4NaHSO₃+NaHSO₄
請設計實驗證明氧化時發生的是②的反應。                       

Answer 1

(1)          (2)  B  
(3)  NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O（寫HCOOH且配平沒問題，也給分）
(4)  0．1
(5)  S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O     2 Na₂S₂O₄ = Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂
(6) 取少許固體溶于水中,加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，則證明是②
（或取少許固體溶于水中，若聞到刺激性氣味，則證明是②）

試題分析：（1）NaOH的電子式為；（2）制備SO₂時所選用的酸，A、用濃鹽酸                    制得的二氧化硫中含有氯化氫，錯誤；B、用質量分數為70%的H₂SO₄制二氧化硫，可減少二氧化硫的溶解損失，有利于二氧化硫逸出，正確；C、稀硝酸能將二氧化硫氧化，錯誤；D、用質量分數為10%的稀硫酸，二氧化硫溶解損失，錯誤；選B。（3）根據題意知，制備保險粉的原理為二氧化硫、甲酸鈉和氫氧化鈉反應生成保險粉，化學方程式可表示為NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O；（4）保險粉除去酸性廢水中的重鉻酸根離子（Cr₂O₇^2-被轉化為Cr³⁺）的反應方程式為：6H⁺+Cr₂O₇^2-+ S₂O₄^2—="=" 2Cr³⁺+ 2SO₄^2—+3 H₂O，則每消耗0.1mol保險粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2-的物質的量為0.1mol；（5）根據題意知，甲溶液為Na₂S₂O₃溶液，向其中加入稀硫酸后生成硫酸鈉、單質硫、二氧化硫和水，發生反應的離子方程式為S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O；保險粉分解生成硫代硫酸鈉、亞硫酸鈉和二氧化硫，化學方程式為2 Na₂S₂O₄ = Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂；（6）保險粉在空氣中容易吸收氧氣而發生氧化。若發生反應②：2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=4NaHSO₃+NaHSO₄，產物為NaHSO₃和NaHSO₄的混合物。要證明氧化時發生的是②的反應，可檢驗有硫酸根生成，實驗方案為：取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產生，則證明是②；也可利用H⁺+HSO₃^—==H₂O+SO₂↑設計實驗，實驗方案為：取少許固體溶于水中，若聞到刺激性氣味，則證明是②。