题目内容
【题目】连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，是一种强还原剂，工业上可通过吸收大气污染物（含有SO2、NO等制取），同时还可得到NH4NO3产品，工艺流程图如下（Ce为铈元素）：
请回答下列问题：
(1)装置I中可生成NaHSO3。常温下NaHSO3溶液呈酸性的原因是____________。
(2)装置II中酸性条件下，NO被Ce4+氧化为NO3- 时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为______。
(3)装置III中阴极上的电极反应式为__________。若装置IV中NO2- 的浓度为11.5g·L-1要使1dm3该
溶液中的NO2- 完全转化为NH4NO3，至少向装置IV中通入标准状况下的O2__________L。
(4)Na2S2O4在空气中容易被氧化，其反应方程式可能为：
①2Na2S2O4+O2+2H2O=4NaHSO3；
②Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+ NaHSO4。
请设计实验证明氧化时一定有反应②发生______________。
(5)SO2—空气质子交换膜燃料电池原理示意图如下图：
质子的流动方向为__________（“从A到B”或“从B到A”），负极的电极反应式为_____________。
【答案】HSO3-在溶液中存在电离平衡和水解平衡：HSO3-
SO32-+H+，H2OH2SO3+OH-，由于HSO3-的电离程度大于水解程度，故溶液中的C(H+) >c(OH-)，溶液呈酸性1: 32HSO3- +2e- +2H+ =S2O42-+2H2O2.8取少量固体溶于水中，加人BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则证明是②从A到BSO2-2e- +2H2O = SO4-+4H+
【解析】(1)在NaHSO3溶液中HSO3-即电离又水解：HSO3-
SO32-+H+，H2OH2SO3+OH-，由于HSO3-的电离程度大于水解程度，故溶液中的C(H+) >c(OH-)，溶液呈酸性
(2)NO被氧化为硝酸根，Ce4+被还原为Ce3+，酸性环境，缺氧补水，缺氢补氢离子，反应的离子方程式为NO+2H2O+3Ce4+=3Ce3++NO3-+4H+，氧化产物NO3-与还原产物Ce3+的物质的量之比为1:3；
(3)电解槽阴极发生还原反应，SO32-被还原为S2O42-，电极反应式为：2SO32-+2H2O-2e-═S2O42-+4OH-；NO2-的浓度为11.5gL-1，要使1dm3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，则失去电子数目是：
×2，设消耗标况下氧气的体积是V，则得到电子数目是：
×4，根据电子守恒：×2=×4，解得V=2.8L；
(4)取少量固体溶于水中，加人BaCl2溶液，有白色沉淀产生，此沉淀为BaSO4，说明溶液中含有SO42-，即可证明 氧化时一定有反应②发生；
(5)二氧化硫发生氧化反应，氧气发生还原反应，所以二氧化硫所在电极为负极，氧气所在电极为正极，原电池中阳离子移向正极，所以质子移动方向为：从A到B；负极上SO2被氧化为SO42-时发生的电极反应为SO2-2e- +2H2O = SO42-+4H+。
【题目】过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
已知：主反应：2Na2CO3(aq) + 3H2O2(aq)
2Na2CO3·3H2O2(s) ΔH < 0
副反应：2H2O2= 2H2O + O2↑；50℃时2Na2CO3·3H2O2(s) 开始分解。
请回答下列问题：
（1）步骤①的关键是 ，原因是 。
（2）在滤液X中加入适量NaCl固体目的是_________________。
（3）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是 。
（4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有 。
A．NaHCO3 | B．Na2SO3 | C．Na2SiO3 | D．HCl |
（5）过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠，可用重量法测定过碳酸钠的质量分数；其操作步骤：取样品溶解→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量。需要直接测定的物理量有： (用字母表示并注明其含义)。产品中过碳酸钠质量分数的表达式为： 。
