Question

【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險(xiǎn)粉，是一種漂白劑、脫氧劑和防腐劑。某研究小組對(duì)Na2S2O4的性質(zhì)與制備進(jìn)行了如下探究。

（1）測(cè)定0.05mol·L－1 Na2S2O4溶液在空氣中pH的變化如圖所示。

①寫出0～t1段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

②t2～t3段溶液的pH變小的原因是______。

（2）已知：S2O32-＋2H＋===SO2↑＋S↓＋H2O。Na2S2O4固體在隔絕空氣的條件下加熱至75℃以上完全分解得到Na2SO3、Na2S2O3和SO2，檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有Na2SO4，實(shí)驗(yàn)方法是__________。

（3）由工業(yè)廢氣制備Na2S2O4的實(shí)驗(yàn)原理如下：

①向裝置Ⅱ中加入Ce4＋的目的是________。

②寫出裝置Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：________。

（4）由鋅粉法制備Na2S2O4的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。主要步驟如下：

步驟1：將SO2通入鋅粉的水懸浮液中，于35～45℃下反應(yīng)生成連二亞硫酸鋅。

步驟2：加入過量燒堿溶液，于28～35 ℃下反應(yīng)生成Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液。

由上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提純得到Na2S2O4(s)的實(shí)驗(yàn)方案是取一定量的Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液，______(實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：氯化鈉、乙醇；除常規(guī)儀器外須使用的儀器有：真空干燥箱)。

Answer 1

【答案】2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3 NaHSO3被氧化為NaHSO4使溶液酸性增強(qiáng) 取少量固體溶于足量稀鹽酸，向上層清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)物中含Na2SO4 將NO氧化為NO2-和NO3- 2SO32-＋2Ce2＋＋2H2OS2O42-＋2Ce4＋＋4OH－ 過濾，向?yàn)V液中加入一定量的氯化鈉進(jìn)行鹽析，過濾，用乙醇洗滌固體，置于真空干燥箱中干燥

【解析】

（1）①Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2S2O4＋O2＋2H2O=4NaHSO3；

②t2～t3段溶液的pH變小的原因是NaHSO3被氧化為NaHSO4使溶液酸性增強(qiáng)；

（2）檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否含有Na2SO4，實(shí)驗(yàn)方法是取少量固體溶于足量稀鹽酸，向上層清液中滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀，則產(chǎn)物中含Na2SO4；

（3）由工業(yè)廢氣制備Na2S2O4的流程圖可知：

①向裝置Ⅱ中加入Ce4＋，將NO氧化為NO2-和NO3-；

②裝置Ⅲ中電解條件下亞硫酸根離子與Ce2＋發(fā)生反應(yīng)生成Ce4＋和過硫酸根離子，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2SO32-＋2Ce2＋＋2H2OS2O42-＋2Ce4＋＋4OH－；

（4）由上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步提純得到Na2S2O4(s)的實(shí)驗(yàn)方案是取一定量的Na2S2O4和氫氧化鋅懸浮溶液，過濾，向?yàn)V液中加入一定量的氯化鈉進(jìn)行鹽析，過濾，用乙醇洗滌固體，置于真空干燥箱中干燥。