Question

16．材料一：连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）是一种常用还原剂，俗称保险粉．工业制备方法如下：
Ⅰ：把锌块加热到419.5℃时熔化成液态，若向其中鼓入M气体使液态锌雾化，冷却后得到粒度约为180μm的锌粉，加一定量的水形成分散系A，再通入SO₂调节到pH为3时制得ZnS₂O₄溶液．
Ⅱ：向ZnS₂O₄溶液中加入18%的NaOH溶液得到沉淀和溶液B，再向溶液B中加入NaCl固体后冷却至20℃就制得Na₂S₂O₄固体．
（1）分散系A具有的性质为不稳定（填“稳定”、“较稳定”或“不稳定”）．
（2）向溶液B中加入NaCl固体的作用是加入NaCl降低Na₂S₂O₄的溶解度，有利于Na₂S₂O₄析出；
（3）将等体积0.04mo1•L^-1AgNO₃溶液和0.02mol•L^-1碱性Na₂S₂O₄溶液混合，两者恰好完全反应，反应后溶液中有纳米级的银粉生成，写出发生反应的离子方程式2Ag⁺+S₂O₄^2-+4OH^-=2Ag+2SO₃^2-+2H₂O．
材料二：亚铁氰化钾[K₄Fe（CN）₆•3H₂O]俗称黄血盐，易溶于水，与Fe³⁺反应时生成蓝色的KFe[Fe（CN）₆]沉淀，可据此检验Fe³⁺．
（4）KFe[Fe（CN）₆]能与Tl₂SO₄利用等价离子互换原理实现沉淀转化，用于治疗Tl₂SO₄中毒（20°C时Tl₂SO₄的水溶性为4.87g/100mL ）．请写出用KFe[Fe（CN）₆]治疗Tl₂SO₄中毒反应的离子方程式KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq）．
（5）实验室可利用图装置进行K₄Fe（CN）₆和K₃Fe（CN）₆的转化．电解过程中：
①阳极的电极反应式为[Fe（CN）₆]^4--e^-=[Fe（CN）₆]^3-．
②阴极区溶液的pH变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）．
（6）黄血盐可与酸性高锰酸钾溶液反应，其反应式为：K₄Fe（CN）₆+KMnO₄+H₂SO₄→KHSO₄+Fe₂（SO₄）₃+MnSO₄+HNO₃+CO₂↑+H₂O有0.5mol K₄Fe（CN）₆被高锰酸钾氧化，消耗高锰酸钾的物质的量为6.1mol．

Answer 1

分析 （1）把锌块加热到419.5℃时熔化成液态，若向其中鼓入M气体使液态锌雾化，冷却后得到粒度约为180μm的锌粉，冷却后得到粒度约为180μm的锌粉，加一定量的水形成分散系A，则在分散系A中大量存在的是锌粉颗粒，形成的是悬浊液，则分散系A不稳定；
（2）向ZnS₂O₄溶液中加入18%的NaOH溶液得到沉淀和溶液B，沉淀为Zn（OH）₂，溶液B为Na₂S₂O₄溶液，再向溶液B中加入NaCl固体后冷却至20℃就制得Na₂S₂O₄固体，加入NaCl是为了降低Na₂S₂O₄的溶解度，使其更易析出晶体；
（3）等体积0.04mo1/LAgNO₃溶液和0.02mol/L碱性Na₂S₂O₄溶液反应，生成纳米级的银粉，可推测反应为氧化还原反应，并且考虑到Na₂S₂O₄是一种常用还原剂，反应生成Ag，SO₃^2-，据此写出方程式；
（4）根据KFe[Fe（CN）₆]能与Tl₂SO₄利用等价离子互换原理实现沉淀转化这一原理，反应为KFe[Fe（CN）₆]和Tl⁺反应生成TlFe[Fe（CN）₆]和K⁺，据此写出反应方程式；
（5）①电解池阳极发生的反应是物质失去电子，发生氧化反应，据此写出阳极的电极反应式；
②阴极区为物质得到电子，发生还原反应，根据装置图，为H₂O得到电子，反应生成H₂和OH^-，据此分析溶液pH变化；
（6）反应方程式为：K₄Fe（CN）₆+KMnO₄+H₂SO₄→KHSO₄+Fe₂（SO₄）₃+MnSO₄+HNO₃+CO₂↑+H₂O，为氧化还原反应，KMnO₄中Mn的化合价降低，发生还原反应，K₄Fe（CN）₆中Fe，N，C的化合价均升高，发生氧化反应，根据电子得失守恒计算．

解答 解：（1）把锌块加热到419.5℃时熔化成液态，向其中鼓入M气体使液态锌雾化，冷却后得到粒度约为180μm的锌粉，冷却后得到粒度约为180μm的锌粉，加一定量的水形成分散系A，则在分散系A中大量存在的是锌粉颗粒，形成的是悬浊液，悬浊液不稳定，因此分散系A不稳定，
故答案为：不稳定；
（2）向ZnS₂O₄溶液中加入18%的NaOH溶液得到沉淀和溶液B，沉淀为Zn（OH）₂，溶液B为Na₂S₂O₄溶液，再向溶液B中加入NaCl固体后冷却至20℃就制得Na₂S₂O₄固体，加入NaCl是为了降低Na₂S₂O₄的溶解度，使其更易析出晶体，因此向溶液B中加入NaCl固体的作用是加入NaCl降低Na₂S₂O₄的溶解度，有利于Na₂S₂O₄析出，
故答案为：加入NaCl降低Na₂S₂O₄的溶解度，有利于Na₂S₂O₄析出；
（3）等体积0.04mo1/LAgNO₃溶液和0.02mol/L碱性Na₂S₂O₄溶液反应，生成纳米级的银粉，考虑到Na₂S₂O₄是一种常用还原剂，反应为一个氧化还原反应，Ag⁺被还原为Ag，S₂O₃^2-被氧化为SO₃^2-，注意反应是在碱性条件下进行，根据电子得失守恒配平方程式，则反应的方程式为：2Ag⁺+S₂O₄^2-+4OH^-=2Ag+2SO₃^2-+2H₂O，
故答案为：2Ag⁺+S₂O₄^2-+4OH^-=2Ag+2SO₃^2-+2H₂O；
（4）KFe[Fe（CN）₆]能与Tl₂SO₄利用等价离子互换原理实现沉淀转化，根据这一原理，反应过程中K⁺和Tl⁺是等价离子，二者交换生成TlFe[Fe（CN）₆]沉淀，则反应的方程式为：KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq），
故答案为：KFe[Fe（CN）₆]（s）+Tl⁺（aq）=TlFe[Fe（CN）₆]（s）+K⁺（aq）；
（5）①电解池阳极发生的反应是物质失去电子，发生氧化反应，装置进行K₄Fe（CN）₆和K₃Fe（CN）₆的转化，则为[Fe（CN）₆]^4-失去电子生成[Fe（CN）₆]^3-，因此阳极的电极反应方程式为：[Fe（CN）₆]^4--e^-=[Fe（CN）₆]^3-，
故答案为：[Fe（CN）₆]^4--e^-=[Fe（CN）₆]^3-；
②阴极区为物质得到电子，发生还原反应，根据装置图，为H₂O得到电子，反应生成H₂和OH^-，电极反应式为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，反应生成了OH^-，则电极附近的pH值升高，
故答案为：变大；
（6）黄血盐可与酸性高锰酸钾溶液反应，其反应式为：K₄Fe（CN）₆+KMnO₄+H₂SO₄→KHSO₄+Fe₂（SO₄）₃+MnSO₄+HNO₃+CO₂↑+H₂O，反应过程中，KMnO₄中Mn的化合价降低变成MnSO₄，降低5价；K₄Fe（CN）₆中Fe，N，C的化合价均升高，分别变成Fe₂（SO₄）₃和HNO₃和CO₂，整体升高1+6×（8+2）=61价，根据电子得失守恒，反应的计量关系为：61KMnO₄～～～～～5K₄Fe（CN）₆，0.5mol K₄Fe（CN）₆被高锰酸钾氧化，则反应消耗KMnO₄的物质的量为0.5mol×$\frac{61}{5}$=6.1mol，
故答案为：6.1mol．

点评 本题考查化学原理部分知识，包含溶液的性质，物质的提纯，氧化还原反应方程式的书写，根据题意书写陌生反应方程式，电化学知识．题目涉及的知识点较多，需要有一定的综合知识能力，题目难度中等．