Question

(14分)连二亚硫酸钠(Na 2 S 2 O 4 )俗称保险粉，是一种强还原剂，广泛用于纺织工业。其制备过程如下：①

(14分)连二亚硫酸钠(Na 2 S 2 O 4 )俗称保险粉，是一种强还原剂，广泛用于纺织工业。其制备过程如下：①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合； ②用Na 2 SO 3 固体和某酸反应制备SO 2 气体； ③在一定温度下，将足量的SO 2 气体通入①的溶液中，即有保险粉生成，同时生成一种气体。（1）写出NaOH的电子式 （2）制备SO 2 时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是 A．浓盐酸 B．质量分数为70%的H 2 SO 4 C．稀硝酸 D．质量分数为10%的稀硫酸 （3）制备保险粉的化学方程式可表示为 （4）保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr 2 O 7 2 － 被转化为Cr 3+ )，这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一，则每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr 2 O 7 2 － 的物质的量为 mol。（5）保险粉不稳定，容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，则有淡黄色沉淀和气体丙产生；乙溶液中加入BaCl 2 溶液和稀盐酸，有气体丙产生，但无白色沉淀。在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为 保险粉分解的化学方程式为 （6）保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为：①2Na 2 S 2 O 4 +O 2 +H 2 O==4NaHSO 3 或②2Na 2 S 2 O 4 +O 2 +H 2 O==4NaHSO 3 +NaHSO 4 请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。

Answer 1

(共14分，每空2分) （1）          （2）  B   （3）  NaOH+HCOONa+2SO 2 ==Na 2 S 2 O 4 +CO 2 +H 2 O(写HCOOH且配平，也给分) （4）  0.1 （5）  S 2 O 3 2 － +2H + ==SO 2 +S↓+H 2 O     2 Na 2 S 2 O 4 ="=" Na 2 S 2 O 3 +Na 2 SO 3 +SO 2 （6） 取少许固体溶于水中，加入BaCl 2 溶液，有白色沉淀产生，则证明是② (或取少许固体溶于水中，若闻到刺激性气味，则证明是②)

试题分析：（1）见答案。 （2）浓盐酸有挥发性，若选用浓盐酸则制得的SO 2 不纯，若选用稀硝酸，则SO 2 会被硝酸氧化，若选用稀硫酸，则反应速率较慢，且生成的SO 2 易溶于水，所以最合适的试剂是B。（3）步骤①所得溶液为HCOONa和NaOH的混合溶液，Na 2 S 2 O 4 中硫的化合价为+3价，由SO 2 生成Na 2 S 2 O 4 时硫元素化合价降低而被还原，则还原剂为HCOONa(碳的化合价为+2价)，氧化产物为CO 2 ，反应物和生成确定后配平并补写生成物水，即得化学方程式：NaOH+HCOONa+2SO 2 ==Na 2 S 2 O 4 +CO 2 +H 2 O。（4）除去废水中的重铬酸根离子时保险粉作还原剂，被氧化为SO 4 2 － ，每摩尔保险粉失6mol电子，而每摩尔Cr 2 O 7 2 － 得6mol电子，所以每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr 2 O 7 2 － 的物质的量为0.1mol。（5） +3价的硫酸不稳定，容易发生歧化反应，根据甲与稀硫酸的反应情况可判断甲为Na 2 S 2 O 3 ，根据乙与BaCl 2 溶液反应的情况可判断乙为Na 2 SO 3 ，丙为SO 2 ，故甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为S 2 O 3 2 － +2H + ==SO 2 +S↓+H 2 O；保险粉分解的化学方程式为2Na 2 S 2 O 4 ="=" Na 2 S 2 O 3 +Na 2 SO 3 +SO 2 。（6）反应②的生成物有NaHSO 4 ，要证明发生的反应是②而不是①，只需检验SO 4 2 － 即可，具体实验是：取少许固体溶于水中，加入BaCl 2 溶液，有白色沉淀产生，则证明是②(注：NaHSO 3 不与BaCl 2 溶液反应)。