Question

【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，有極強的還原性。受熱、遇水都會發生分解反應放出大量的熱，甚至引起燃燒。不溶于乙醇，可溶于氫氧化鈉水溶液并穩定存在。

（1）保險粉應如何保存？_______________________________________ 。

（2）鋅粉法是制備Na2S2O4的一種常見方法，其原理如圖所示：

①步驟I中SO2表現了____________（填“氧化性”、“還原性”或“酸性”）；若用Na2SO3固體和某酸反應制備SO2氣體，你認為下列最適宜選用的酸是____________

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

②常溫下，若ZnS2O4懸濁液中c（Zn2+）=0.1mol·L-1，則應加氫氧化鈉溶液調至pH≥_________，才能使Zn(OH)2沉淀完全（已知離子濃度≤1.0×10-5mol·L-1，即沉淀完全；Ksp[Zn（OH）2]=1.0×10-17）

③步驟Ⅲ過程較為復雜，其中涉及過濾，洗滌，干燥等過程，請寫出洗滌過程：_______________.

（3）甲酸鈉法是制備Na2S2O4的一種新方法，其原理為將甲酸鈉（HCOONa）、碳酸鈉溶于乙醇中，再通入足量的SO2氣體，析出Na2S2O4固體。完成反應的化學方程式：_________________

____HCOONa+____SO2+___Na2CO3===____Na2S2O4↓+___H2O+_________

（4）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

【答案】 密封、陰涼處保存 氧化性 B 8 向漏斗中加少量無水乙醇至沒過沉淀，濾干后重復操作2～3次 2HCOONa+4SO2+Na2CO3===2Na2S2O4+1H2O+3CO2 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）

【解析】試題分析：（1）根據保險粉的性質：有極強的還原性，受熱、遇水會發生分解反應，保險粉應密封、在陰涼處保存；

（2）①步驟I中鋅是還原劑，則SO2是氧化劑，表現出氧化性；SO2氣體易溶于水，并有較強的還原性，同時要考慮不能引入其他雜質氣體。濃鹽酸有揮發性，若選用濃鹽酸則制得的SO2不純，若選用稀硝酸，則SO2會被硝酸氧化，若選用稀硫酸，則反應速率較慢，且生成的SO2易溶于水，所以最合適的試劑是B。②根據Ksp[Zn（OH）2]=1.0×10-17，若ZnS2O4懸濁液中c（OH—）≥=1.0×10-8，常溫下，pH≥8，才能使Zn(OH)2沉淀完全；③根據保險粉不溶于乙醇，可溶于氫氧化鈉水溶液并穩定存在。步驟Ⅲ中洗滌時，應該向漏斗中加少量無水乙醇至沒過沉淀，濾干后重復操作2～3次；

（3）Na2S2O4中硫的化合價為+3價，由SO2生成Na2S2O4時硫元素化合價降低而被還原，則還原劑為HCOONa(碳的化合價為+2價)，氧化產物為CO2，因此生成物中要補充CO2，然后根據質量守恒定律和得失電子守恒配平方程式，得：2HCOONa+4SO2+Na2CO3===2Na2S2O4+H2O+3CO2；

（4）比較①和②的區別，容易發現，不同的是②中生成物中存在SO42—，因此可以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。