Question

【題目】連二亞硫酸鈉（Na2S2O4)俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉，可用作食品保鮮劑（不直接加入食品中，安全、衛(wèi)生），還可用于紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水，難溶于乙醇。在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定，在空氣中易被氧化。回答下列問(wèn)題：

(1)Na2S2O4用于保鮮劑時(shí)能去除O2，先生成Na2SO3并緩慢釋放SO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(2)鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示：

①實(shí)驗(yàn)室可用濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2，并希望能控制反應(yīng)速度，圖中可選用的發(fā)生裝置是________（填字母）。

②工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是_______。步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___。

③在步驟.中得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌，其優(yōu)點(diǎn)是_______。

(3)目前，我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉，其原理是先將HCOONa和燒堿加人乙 醇水溶液液中，然后通入SO2發(fā)生反應(yīng)，有CO2氣體放出，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________。

(4)連二亞硫酸鈉的分析檢測(cè)。鐵氰化鉀法：鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]是一種比較弱的氧化劑，其具有強(qiáng)氧化劑所沒(méi)有的選擇性氧化性，能將S2O42-氧化為SO32-，[Fe(CN)6]3-還原為[Fe(CN)6]4-。取50.00mLNa2S2O4樣品溶液，用0.02molL-1的K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。該樣品中Na2S2O4的含量為_______gL-1。(以SO2計(jì))

Answer 1

【答案】2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2 ad 增大鋅粉的表面積，加快反應(yīng)速率 ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓ 除去晶體表面的水分，并減少Na2S2O4的溶解損失 HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 0.256

【解析】

(1)根據(jù)已知的反應(yīng)物、生成物，結(jié)合電子守恒，書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式；

(2)①結(jié)合物質(zhì)的存在狀態(tài)及反應(yīng)條件，判斷使用的裝置；

②根據(jù)化學(xué)反應(yīng)速率影響因素分析，結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式；

③結(jié)合物質(zhì)的溶解性分析；

(3)根據(jù)題干信息，書(shū)寫(xiě)反應(yīng)方程式；

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等計(jì)算。

(1) Na2S2O4與O2生成Na2SO3和SO2，反應(yīng)方程式為2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2；

(2)①濃硫酸與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生Na2SO4、SO2、H2O，反應(yīng)方程式為：H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，

a.反應(yīng)不需要加熱，Na2SO3是細(xì)小晶體，通過(guò)控制分液漏斗的活塞控制反應(yīng)速率，裝置a合理；

b.不能控制反應(yīng)速率，且濃硫酸具有吸水性，長(zhǎng)頸漏斗容易導(dǎo)致濃硫酸稀釋?zhuān)?/span>b不合理；

c.濃硫酸與鹽的反應(yīng)放出大量的熱，會(huì)導(dǎo)致集氣瓶炸裂，c不合理；

d.通過(guò)控制分液漏斗的活塞控制反應(yīng)速率，上下聯(lián)通的導(dǎo)氣管會(huì)使?jié)饬蛩嵘舷職怏w壓強(qiáng)一致，便于濃硫酸順利滴下，裝置d合理；

故合理選項(xiàng)是ad；

②工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是增大鋅粉的表面積，加快反應(yīng)速率。根據(jù)流程圖可知步驟Ⅱ中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓；

③Na2S2O4易溶于水，難溶于乙醇，用乙醇洗滌，既能除去晶體表面的水分，并減少Na2S2O4的溶解損失；

(3)目前，我國(guó)普遍采用甲酸鈉法生產(chǎn)連二亞硫酸鈉，其原理是先將HCOONa和燒堿加入乙 醇水溶液液中，然后通入SO2發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生Na2S2O4，同時(shí)有CO2氣體放出和水生成，總反應(yīng)的化學(xué)方程式是HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O。

(4)根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等可知兩種物質(zhì)的反應(yīng)關(guān)系為：2K3[Fe(CN)6] ～～Na2S2O4，n{K3[Fe(CN)6]}=0.02mol/L×0.01L=2×10-4mol，則n(Na2S2O4)=1×10-4mol，溶液的體積是50mL=0.05L，所以c(Na2S2O4)= 1×10-4mol÷0.05L=2×10-3mol/L，根據(jù)S元素守恒，該樣品中Na2S2O4的含量以SO2計(jì)為：2×10-3mol/L ×2×64g/mol=0.256gL-1。