Question

【题目】次硫酸氢钠甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗称吊白块，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定：

①准确称取1.540 0 g样品，完全溶于水配成100 mL溶液；

② 取25.00 mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10 mol·L－1；

③ 另取25.00 mL所配溶液，加入过量碘完全反应后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.5825g。

次硫酸氢钠甲醛和碘反应的方程式如下：xNaHSO2·yHCHO·zH2O＋I2―→NaHSO4＋HI＋HCHO＋H2O(未配平)

（1）生成0.582 5 g白色固体时，需要消耗碘的质量为________。

（2）若向吊白块溶液中加入氢氧化钠，甲醛会发生自身氧化还原反应，生成两种含氧有机物，写出该反应的离子方程式________________________________。

（3）通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成(写出计算过程)。__________________________

Answer 1

【答案】1.27g 2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－ 25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝0.582 5 g/233g·mol－1＝0.002 5 mol，n(HCHO) ＝0.002 5 mol；

100 mL 溶液中：

n(NaHSO2)＝ 4×0.002 5 mol＝0.01 mol，n(HCHO)＝4×0.002 5 mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氢钠甲醛的化学式为NaHSO2·HCHO·2H2O。

【解析】

（1）根据次硫酸氢钠甲醛和碘单质之间反应的化学反应方程式来计算即可；

（2）甲醛会发生自身氧化还原反应，被氧化为甲酸，被还原为甲醇；

（3）根据元素守恒结合物质之间的反应情况来计算。

（1）0.5825g白色固体为硫酸钡，物质的量是=0.0025mol，xNaHSO2·yHCHO·zH2O中S元素的化合价为+2价，失去4个电子升高到+6价，而碘单质得到2个电子生成碘离子，则碘的物质的量是xNaHSO2·yHCHO·zH2O的2倍，根据元素守恒，则消耗的碘单质的物质的量是生成硫酸钡物质的量的2倍，所以消耗碘的质量是0.0025mol×2×254g/mol=1.27g；

（2）甲醛中C元素的化合价是0价，在碱性条件下发生自身氧化还原反应，生成两种有机物，甲醛被氧化为甲酸，被还原为甲醇，甲酸与碱反应生成甲酸盐，所以离子方程式是2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－；

（3）根据每步中的实验数据可知计算甲醛和NaHSO2的物质的量，从而可计算水的物质的量，三种物质的物质的量之比即为x、y、z之比。

根据②25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝＝0.0025 mol，n(HCHO)＝0.0025 mol；

100 mL溶液中：

n(NaHSO2)＝4×0.0025mol＝0.01mol，n(HCHO)＝4×0.0025mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，

x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氢钠甲醛的化学式为NaHSO2·HCHO·2H2O。