Question

12．某白色固体甲常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去．为研究其组成，某小组同学进行了如图实验．

又知，甲的焰色为黄色，盐丙和丁的组成元素和甲相同，乙能使品红溶液褪色，①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定
（1）甲中所含阳离子的结构示意图，甲的化学式Na₂S₂O₄
（2）写出①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O
（3）乙能使品红溶液褪色的原因是能与品红结合生成不稳定的无色化合物
（4）甲的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂，假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐，试写出该反应的化学反应方程式Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄
（5）下列物质中可能在溶液中与甲反应的是BC
A．NaI    B．Cl₂ C．AgNO₃ D．NaOH．

Answer 1

分析 甲的焰色为黄色，含有Na元素，盐丙和丁的组成元素和甲相同，加入足量硫酸反应生成的乙能使品红溶液褪色，则乙为SO₂，生成的淡黄色沉淀为S，丙、丁中其中一种为Na₂S₂O₃，发生反应：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反应①生成的二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫为$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均为0.01mol，故丙、丁中其中一种为Na₂SO₃，发生反应：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，该反应生成SO₂为0.02mol-0.01mol=0.01mol，结合方程式可知，Na₂S₂O₃为0.01mol，Na₂SO₃为0.01mol，甲分解得到二氧化硫为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子为0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子为0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子为（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，则1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化学式为Na₂S₂O₄，据此解答．

解答 解：甲的焰色为黄色，含有Na元素，盐丙和丁的组成元素和甲相同，加入足量硫酸反应生成的乙能使品红溶液褪色，则乙为SO₂，生成的淡黄色沉淀为S，丙、丁中其中一种为Na₂S₂O₃，发生反应：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反应①生成的二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫为$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均为0.01mol，故丙、丁中其中一种为Na₂SO₃，发生反应：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，该反应生成SO₂为0.02mol-0.01mol=0.01mol，结合方程式可知，Na₂S₂O₃为0.01mol，Na₂SO₃为0.01mol，甲分解得到二氧化硫为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根据原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子为0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子为0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子为（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，则1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化学式为Na₂S₂O₄，．
（1）甲为Na₂S₂O₄，甲中所含阳离子的结构示意图为：，
故答案为：；Na₂S₂O₄；
（2）①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案为：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）乙为二氧化硫，能与品红结合生成不稳定的无色化合物，使品红溶液褪色，
故答案为：能与品红结合生成不稳定的无色化合物；
（4）Na₂S₂O₄的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂，假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐，硫元素化合价升高，反应生成NaHSO₃、NaHSO₄，该反应的化学反应方程式：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄，
故答案为：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄；
（5）甲具有还原性，氯气具有氧化性，硝酸银溶液显酸性，具有氧化性，二者可能与甲反应，
故选：BC．

点评 本题考查无机物推断，属于计算型推断，关键是根据气体乙的性质及淡黄色沉淀判断丙、丁其中一种为Na₂S₂O₃，需要学生具备扎实的基础，难度较大．