Question

(16分)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)，又稱保險(xiǎn)粉，是印刷工業(yè)中重要的還原劑。某課題小組進(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：

冷卻至40～50℃，過濾，用 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/L

Na2S2O4溶液在空氣中pH變化如圖所示：0～t1段主要先生成HSO3－，根據(jù)pH變化圖，HSO3－的電離程度 水解程度(填“＜”或“＞”)。

課題小組推測(cè)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化，0～t1段發(fā)生離子反應(yīng)方程式為 。t3時(shí)溶液中主要陰離子符號(hào)是 。

（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 (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

Answer 1

(16分，每空2分) II．2HCOONa＋Na2CO3＋4SO2= 2Na2S2O4＋3CO2＋H2O 乙醇

III．（1） ＞ 2S2O42－＋O2＋2H2O=4HSO3－ SO42－(或HSO4－) （2） 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(2分)	若有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在(2分)

【解析】

試題分析：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(Na2S2O4)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。

III．（1）0～t1段主要先生成HSO3－，根據(jù)圖像可知溶液顯酸性，這說明HSO3－的電離程度大于水解程度。

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 2S2O42－＋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SO42－。

（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。

考點(diǎn)：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