Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗稱吊白塊，在印染、醫藥以及原子能工業中有廣泛應用。它的組成可通過下列實驗測定：

①準確稱取1.540 0 g樣品，完全溶于水配成100 mL溶液；

② 取25.00 mL所配溶液經AHMT分光光度法測得甲醛物質的量濃度為0.10 mol·L－1；

③ 另取25.00 mL所配溶液，加入過量碘完全反應后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.5825g。

次硫酸氫鈉甲醛和碘反應的方程式如下：xNaHSO2·yHCHO·zH2O＋I2―→NaHSO4＋HI＋HCHO＋H2O(未配平)

（1）生成0.582 5 g白色固體時，需要消耗碘的質量為________。

（2）若向吊白塊溶液中加入氫氧化鈉，甲醛會發生自身氧化還原反應，生成兩種含氧有機物，寫出該反應的離子方程式________________________________。

（3）通過計算確定次硫酸氫鈉甲醛的組成(寫出計算過程)。__________________________

Answer 1

【答案】1.27g 2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－ 25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝0.582 5 g/233g·mol－1＝0.002 5 mol，n(HCHO) ＝0.002 5 mol；

100 mL 溶液中：

n(NaHSO2)＝ 4×0.002 5 mol＝0.01 mol，n(HCHO)＝4×0.002 5 mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氫鈉甲醛的化學式為NaHSO2·HCHO·2H2O。

【解析】

（1）根據次硫酸氫鈉甲醛和碘單質之間反應的化學反應方程式來計算即可；

（2）甲醛會發生自身氧化還原反應，被氧化為甲酸，被還原為甲醇；

（3）根據元素守恒結合物質之間的反應情況來計算。

（1）0.5825g白色固體為硫酸鋇，物質的量是=0.0025mol，xNaHSO2·yHCHO·zH2O中S元素的化合價為+2價，失去4個電子升高到+6價，而碘單質得到2個電子生成碘離子，則碘的物質的量是xNaHSO2·yHCHO·zH2O的2倍，根據元素守恒，則消耗的碘單質的物質的量是生成硫酸鋇物質的量的2倍，所以消耗碘的質量是0.0025mol×2×254g/mol=1.27g；

（2）甲醛中C元素的化合價是0價，在堿性條件下發生自身氧化還原反應，生成兩種有機物，甲醛被氧化為甲酸，被還原為甲醇，甲酸與堿反應生成甲酸鹽，所以離子方程式是2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－；

（3）根據每步中的實驗數據可知計算甲醛和NaHSO2的物質的量，從而可計算水的物質的量，三種物質的物質的量之比即為x、y、z之比。

根據②25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝＝0.0025 mol，n(HCHO)＝0.0025 mol；

100 mL溶液中：

n(NaHSO2)＝4×0.0025mol＝0.01mol，n(HCHO)＝4×0.0025mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，

x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氫鈉甲醛的化學式為NaHSO2·HCHO·2H2O。