Question

7．連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄），是印刷工業(yè)中重要的還原劑．某小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．【查閱資料】
（1）連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇．
（2）2Na₂S₂O₄+4HCl=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O；Na₂S₂O₃+2HCl=2NaCl+S↓+SO₂↑+H₂O．
Ⅱ．【制備方法】
75℃時(shí)將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液中，通入SO₂進(jìn)行反應(yīng)，完成其反應(yīng)方程式：
HCOONa+1Na₂CO₃+4SO₂□=2Na₂S₂O₄+3CO₂+□
冷卻至40～50℃，過濾，用乙醇洗滌，干燥制得Na₂S₂O₄．
Ⅲ．【Na₂S₂O₄的性質(zhì)】

（1）Na₂S₂O₄溶液在空氣中易被氧化．課題小組測(cè)定0.050mol/LNa₂S₂O₄溶液在空氣中pH變化如圖所示：0～t₁段主要先生成HSO₃^-，0～t₁段發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為2S₂O₄^2-+O₂+2H₂O=4HSO₃^-．
t₃時(shí)溶液中主要陰離子是SO₄^2-．
（2）隔絕空氣加熱Na₂S₂O₄固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na₂SO₃、Na₂S₂O₃和氣體為SO₂（填化學(xué)式）．
請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證產(chǎn)物有Na₂S₂O₃存在，完成下表中內(nèi)容．
（供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、KMnO₄溶液）

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸	若有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在

（3）資料顯示：保險(xiǎn)粉、H₂O₂均可用于紙漿漂白．寫出保險(xiǎn)粉與過量的H₂O₂，在水溶液中反應(yīng)生成硫酸鹽等物質(zhì)的離子方程式：S₂O₄^2-+3H₂O₂=2SO₄^2-+2H⁺+2H₂O_．

Answer 1

分析 II．根據(jù)電子得失守恒和原子守恒書寫化學(xué)方程式；連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇；
III．（1）Na₂S₂O₄溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，t3時(shí)溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強(qiáng)，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉；（2）隔絕空氣加熱Na₂S₂O₄固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na₂SO₃、Na₂S₂O₃和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產(chǎn)物，而Na₂S₂O₃中S是+2價(jià)，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知?dú)怏w應(yīng)該是SO₂．根據(jù)反應(yīng)Na₂S₂O₃+2HCl=2NaCl+S↓+SO₂↑+H₂O可知要檢驗(yàn)硫代硫酸鈉；
（3）保險(xiǎn)粉與過量的H₂O₂在水溶液中反應(yīng)生成硫酸鹽，結(jié)合質(zhì)量守恒和電荷守恒書寫．

解答 解：II．反應(yīng)中S元素的化合價(jià)從+4價(jià)降低到+3價(jià)，得到1個(gè)電子．甲酸鈉中碳元素的化合價(jià)從+2價(jià)升高到+4價(jià)，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為2HCOONa+Na₂CO₃+4SO₂=2Na₂S₂O₄+3CO₂+H₂O．連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產(chǎn)品，
故答案為：2HCOONa+Na₂CO₃+4SO₂=2Na₂S₂O₄+3CO₂+H₂O； 乙醇；
III．（1）Na₂S₂O₄溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發(fā)生離子反應(yīng)方程式為 2S₂O₄^2-+O₂+2H₂O=4HSO₃^-．t3時(shí)溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強(qiáng)，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉，則溶液中主要陰離子符號(hào)是SO₄^2-，故答案為：2S₂O₄^2-+O₂+2H₂O=4HSO₃^-；SO₄^2-；
（2）隔絕空氣加熱Na₂S₂O₄固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na₂SO₃、Na₂S₂O₃和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產(chǎn)物，而Na₂S₂O₃中S是+2價(jià)，則根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒可知?dú)怏w應(yīng)該是SO₂．根據(jù)反應(yīng)Na₂S₂O₃+2HCl=2NaCl+S↓+SO₂↑+H₂O可知要檢驗(yàn)硫代硫酸鈉，則只需要取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸，如果有淡黃色沉淀，則有Na₂S₂O₃存在，故答案為：SO₂；

實(shí)驗(yàn)步驟（不要求寫出具體操作過程）	預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論
取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸	若有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在

（3）保險(xiǎn)粉與過量的H₂O₂在水溶液中反應(yīng)生成硫酸鹽，反應(yīng)的離子方程式為S₂O₄^2-+3H₂O₂═2SO₄^2-+2H⁺+2H₂O，故答案為：S₂O₄^2-+3H₂O₂=2SO₄^2-+2H⁺+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)、水解反應(yīng)、物質(zhì)制備和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究，涉及對(duì)反應(yīng)原理、裝置及操作的分析評(píng)價(jià)、離子方程式的書寫等，注意對(duì)物質(zhì)性質(zhì)信息的應(yīng)用，難度中等．