Question

【題目】保險粉(Na2S2O4)可用作食品保鮮劑、紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水，難溶于乙醇。在堿性介質中較穩定，在空氣中易被氧化。鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：

(1)實驗室可用濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取SO2，并希望能控制反應速度，圖中可選用的發生裝置是________(填字母)。

(2)工業上常將鋅塊進行預處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是_________；步驟Ⅰ中發生反應的化學方程式為__________。

(3)步驟Ⅱ中需選用的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒之外，還有__________(填名稱)。

(4)在步驟III中加入NaCl的作用是_______，得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌，其優點是_________。

(5)鐵氰化鉀可用于分析檢測保險粉。鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]是一種比較弱的氧化劑，其具有強氧化劑所沒有的選擇性氧化性，能將氧化為，[Fe(CN)6]3還原為[Fe(CN)6]4，該反應的離子方程式為___________；取1.16g Na2S2O4樣品溶于水，用0.4mol·L1的K3[Fe(CN)6]標準液滴定至終點，消耗25.00mL。該樣品中Na2S2O4的質量分數為________。

Answer 1

【答案】B 增大鋅粉的表面積，加快反應速率 Zn+2SO2=ZnS2O4 漏斗 降低Na2S2O4的溶解度 便于其結晶析出除去晶體表面的水分，并減少Na2S2O4的溶解損失 +2[Fe(CN)6]3+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4+4H+ 75%

【解析】

本實驗以鋅粉為原料制備保險粉，首先經鋅粉分散到水中形成鋅粉—水懸濁液，這樣可以增大反應物的表面積，加快反應速率，將懸濁液與二氧化硫反應生成ZnS2O4，因碳酸鋅不溶于水，將ZnS2O4加入到碳酸鈉溶液中得到Na2S2O4溶液，隨后向溶液中加入氯化鈉使Na2S2O4固體大量析出得到Na2S2O4粗產品，將粗產品經過一系列后續處理得到保險粉，由此分析。

(1)濃硫酸與Na2SO3發生復分解反應生成Na2SO4、SO2、H2O，反應方程式為H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；A裝置不能控制反應速率，且濃硫酸具有吸水性，長頸漏斗容易導致濃硫酸稀釋，A不合理；B裝置通過控制分液漏斗的活塞控制反應速率，上下聯通的導氣管會使盛有濃硫酸的燒瓶上下氣體壓強抑制，便于濃硫酸順利滴下，B合理；C裝置濃硫酸與鹽的反應放出大量的熱，會導致裝置炸裂，C不合理；故選擇B；

(2)工業上常將鋅塊進行預處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是增大鋅粉的表面積，加快反應速率；根據流程，步驟Ⅰ中Zn與SO2反應生成ZnS2O4，過程中發生的反應的化學方程式為Zn+2SO2=ZnS2O4；

(3)步驟Ⅱ為過濾操作，除用到燒杯、玻璃棒之外，還需要用到漏斗；

(4)步驟Ⅲ中加入NaCl是為了降低Na2S2O4的溶解度，便于晶體的析出；保險粉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，又能減少保險粉溶解的損失；

(5)根據題目分析，鐵氰化鉀與保險粉反應的離子方程式為+2[Fe(CN)6]3+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4+4H+；根據方程式可得保險粉與鐵氰化鉀的反應關系為Na2S2O4~2K3[Fe(CN)6]，n(Na2S2O4)=n(K3[Fe(CN)6])=×0.4×25×10-3 mol=5×10-3 mol，m(Na2S2O4)= 5×10-3×174=0.87g，則樣品中Na2S2O4的質量分數為=75%。