题目内容
【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是印刷工业中重要的还原剂.某课题小组进行如下实验.Ⅰ.查阅材料
①连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇.
②2Na2S2O4+4HCl═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O
Na2S2O3+2HCl═2NaCl+S↓+SO2↑+H2O
(1)制备方法75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中,通入SO2进行反应,完成其反应方程式:
HCOONa+Na2CO3+=Na2S2O4+CO2+
冷却至40℃~45℃,过滤,用洗涤,干燥制得Na2S2O4 .
(2)Na2S2O4的性质①Na2S2O4 溶液在空气中易被氧化,课题小组测定0.050 molL﹣1 Na2S2O4 溶液在空气中pH变化如图:0~t1 段主要生成HSO3﹣ , 根据pH变化图,HSO3﹣的电离平衡水解平衡(填“<”或“>”),课题小组推测Na2S2O4 溶液在空气中易被氧化,0~t1 发生离子反应方程式为 . t3 时溶液中主要阴离子符号是 .
②隔绝空气加热Na2S2O4 固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3 和气体为(填化学式).请你设计实验验证产物有Na2S2O3 存在,完成下表中内容.(供选择的试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、KMnO4 溶液)
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
【答案】
(1)2;1;4SO2;2;3;H2O;乙醇
(2)>;2S2O42﹣+O2+2H2O=4HSO3﹣;SO42﹣;SO2;取少量完全分解的固体产物于试管中,加入稀盐酸;若有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在
【解析】解:(1)反应中S元素的化合价从+4价降低到+3价,得到1个电子.甲酸钠中碳元素的化合价从+2价升高到+4价,则根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O.连二亚硫酸钠是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇,因此可以用乙醇洗涤产品,所以答案是:2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O;乙醇;(1)Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠,则0~t1段发生离子反应方程式为 2S2O42﹣+O2+2H2O=4HSO3﹣ . 0~t1段主要先生成HSO3﹣ , 溶液显酸性,HSO3﹣的电离程度大于水解程度,t3时溶液的pH=1,说明溶液的酸性较强,因此亚硫酸氢钠被氧化为硫酸氢钠,则溶液中主要阴离子符号是SO42﹣ , 所以答案是:>;2S2O42﹣+O2+2H2O=4HSO3﹣;SO42﹣;(2)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解,得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体,其中亚硫酸钠是氧化产物,而Na2S2O3中S是+2价,则根据氧化还原反应中电子得失守恒可知气体应该是SO2 . 根据反应Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要检验硫代硫酸钠,则只需要取少量完全分解的固体产物于试管中,加入稀盐酸,如果有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在,所以答案是:SO2;
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
取少量完全分解的固体产物于试管中,加入稀盐酸 | 若有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在 |
【题目】在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验,三组实验均各取30mL同浓度的盐酸溶液,加入同一种镁铝合金粉末,产生气体,有关数据如表:
实验序号 | 甲 | 乙 | 丙 |
合金质量/mg | 255 | 385 | 459 |
生成气体体积/mL | 280 | 336 | 336 |
(1)乙组实验中,盐酸______(填“过量”、“适量”、“不足量”)。
(2)盐酸的物质的量浓度为_______。
(3)要计算合金中镁、铝的物质的量之比,题中可作为计算依据的数据是_______(填“甲组”、“乙组”或“丙组”),求得的镁、铝的物质的量之比是_____。