Question

【題目】雕白塊（NaHSO2·HCHO·2H2O，易溶于水，呈白色塊狀固體或結(jié)晶性粉狀）可用作印染工業(yè)的還原劑、橡膠合成及制糖工業(yè)中的漂白劑。以SO2、純堿、Zn及甲醛為原料生產(chǎn)雕白塊及氧化鋅的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）NaHSO2·HCHO·2H2O中S元素的化合價(jià)為__________。

（2）“反應(yīng)I”中得到的產(chǎn)物是__________（填化學(xué)式）。

（3）設(shè)計(jì)“反應(yīng)II”，“反應(yīng)III”中繼續(xù)通入SO2的目的是_________。

（4）“反應(yīng)Ⅳ”的化學(xué)方程式為______________。

（5）“過濾”后，“濾渣”是__________（填化學(xué)式）。

（6）“一系列操作”包括蒸發(fā)濃縮________、________、________干燥。

（7）一種測(cè)定雕白塊中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法如下：稱取a g產(chǎn)品溶于適量水中，加入稍過量的碘水（反應(yīng)生成NaHSO4和HCOOH），充分反應(yīng)后加入足量BaCl2溶液，過濾，濾渣經(jīng)干燥后稱得質(zhì)量為b g。

①雕白塊與碘水反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

②產(chǎn)品中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________。

Answer 1

【答案】＋2 NaHSO3和CO2 得到NaHSO3過飽和溶液，從而生成Na2S2O5 Na2S2O5＋2Zn＋2HCHO＋3H2O 2NaHSO2·HCHO＋2Zn(OH)2 Zn(OH)2 冷卻結(jié)晶 過濾 洗滌 NaHSO2·HCHO·2H2O＋3I2＋H2O=NaHSO4＋6HI＋HCOOH

【解析】

SO2和Na2CO3溶液發(fā)生反應(yīng)，最后得到溶液的pH為4.1，溶液顯酸性，可知產(chǎn)物為NaHSO3，再加入Na2CO3，再通入SO2，pH為4.1，可以提高溶液中NaHSO3的含量，根據(jù)圖示最后得到了Na2S2O5。Na2S2O5與Zn、甲醛反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物。

(1)根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為0，NaHSO2中Na的化合價(jià)+1，H的化合價(jià)+1，O的化合價(jià)為-2，則S的化合價(jià)為+2；

(2)反應(yīng)Ⅰ，溶液最終的pH為4.1為弱酸性溶液，溶液不可能為Na2SO3，Na2SO3水解呈堿性，應(yīng)為NaHSO3，根據(jù)H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，產(chǎn)物還有CO2，則產(chǎn)物為NaHSO3和CO2；

(3)反應(yīng)Ⅰ通入SO2，反應(yīng)Ⅱ再加入Na2CO3固體，反應(yīng)Ⅲ再通入SO2，可以使溶液中NaHSO3的量大大增加，從而形成NaHSO3的過飽和溶液，生成Na2S2O5，答案是得到NaHSO3過飽和溶液，從而生成Na2S2O5；

(4)根據(jù)圖示，反應(yīng)物包括Na2S2O5、Zn、HCHO，產(chǎn)物有NaHSO2·HCHO。S的化合價(jià)從+4降低到+2，Zn化合價(jià)升高得到Zn(OH)2；化學(xué)方程式為Na2S2O5＋2Zn＋2HCHO＋3H2O 2NaHSO2·HCHO＋2Zn(OH)2；

(5)根據(jù)反應(yīng)Ⅳ的化學(xué)方程式，可知濾渣為Zn(OH)2；

(6)濾液中含有NaHSO2·HCHO，從濾液中得到產(chǎn)品，經(jīng)過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，洗滌，干燥得到產(chǎn)品；

(7) ①NaHSO2·HCHO·2H2O是還原劑，與I2反應(yīng)，得到NaHSO4和HCOOH，S的化合價(jià)從＋2升高到＋6，C的化合價(jià)從O升高到＋2，則1molNaHSO2·HCHO·2H2O共失去6mol電子，I2得到電子，變成I－，根據(jù)電子守恒，則NaHSO2·HCHO·2H2O和I2的比例為1:3，再根據(jù)原子守恒，可得化學(xué)方程式為NaHSO2·HCHO·2H2O＋3I2＋H2O=NaHSO4＋6HI＋HCOOH；

②根據(jù)硫守恒，NaHSO2·HCHO·2H2O～BaSO4，BaSO4的質(zhì)量為b，則S的物質(zhì)的量為，則S的質(zhì)量為，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。