Question

5．Na₂S₂O₄俗称保险粉，大量用于漂白纸张和印染工业．某学习小组用下列方法制备该物质．
①把甲酸（HCOOH）溶于甲醇溶液，再和足量的NaOH溶液混合配成溶液；
②制取SO₂并通入上述溶液中，一段时间后可获得保险粉．
（已知：Na₂S₂O₄在水中溶解度较大，在甲醇中溶解度较小）装置如图1所示

（1）A装置中的分液漏斗改为NaOH溶液（仪器名称）更合适，D中盛放的试剂为NaOH溶液．
（2）B装置的作用为防倒吸、防堵塞；
（3）C装置的主要仪器名称为蒸馏烧瓶，仪器内发生的化学反应方程式为2SO₂+HCOONa+NaOH=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O．
（4）分离C装置中产品时就选用如图2的装置丁（填甲、乙、丙、丁，下同），回收乙醇的装置为甲．
（5）Na₂S₂O₄在碱性环境中除去废水中的CrO₄^2-，得到+4价S的化合物，反应的离子方程式为3S₂O₄^2-+2OH^-+2CrO₄^2-+2H₂O=2Cr（OH）₃↑+6SO₃^2-．

Answer 1

分析 A装置中利用硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫，C装置中二氧化硫与甲酸钠在碱性条件下反应得到Na₂S₂O₄，S元素化合价降低，则碳元素被氧化为二氧化碳，反应导致装置内气压减小，B装置为安全瓶，可以防止倒吸与堵塞，剩余的二氧化硫在D装置中吸收，防止污染空气，可以盛放氢氧化钠溶液．
（1）生成二氧化硫，装置内气压增大，硫酸不易顺利流下，可以用恒压滴液漏斗添加硫酸；D中盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中二氧化硫；
（2）B装置为安全瓶，可以防止倒吸与堵塞；
（3）由仪器结构特征可知，仪器C为蒸馏烧瓶；C装置中二氧化硫与甲酸钠在碱性条件下反应得到Na₂S₂O₄、二氧化碳与水；
（4）Na₂S₂O₄在水中溶解度较大，在甲醇中溶解度较小，C中Na₂S₂O₄主要以晶体形成析出，采用过滤方法分离互不相溶的固体与液态；乙醇与水溶液互溶，采取蒸馏方法分离回收；
（5）Na₂S₂O₄在碱性环境中除去废水中的CrO₄^2-、得到+4价S的化合物，应生成Cr（OH）₃与亚硫酸根．

解答 解：A装置中利用硫酸与亚硫酸钠制备二氧化硫，C装置中二氧化硫与甲酸钠在碱性条件下反应得到Na₂S₂O₄，S元素化合价降低，则碳元素被氧化为二氧化碳，反应导致装置内气压减小，B装置为安全瓶，可以防止倒吸与堵塞，剩余的二氧化硫在D装置中吸收，防止污染空气，可以盛放氢氧化钠溶液．
（1）生成二氧化硫，装置内气压增大，硫酸不易顺利流下，分液漏斗改为恒压滴液漏斗添加硫酸更合适；D中盛放氢氧化钠溶液，吸收尾气中二氧化硫，
故答案为：恒压滴液漏斗；NaOH溶液；
（2）B装置为安全瓶，可以防止倒吸与堵塞，
故答案为：防倒吸、防堵塞；
（3）由仪器结构特征可知，仪器C为蒸馏烧瓶；C装置中二氧化硫与甲酸钠在碱性条件下反应得到Na₂S₂O₄、二氧化碳与水，反应方程式为：2SO₂+HCOONa+NaOH=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O，
故答案为：蒸馏烧瓶；2SO₂+HCOONa+NaOH=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O；
（4）Na₂S₂O₄在水中溶解度较大，在甲醇中溶解度较小，C中Na₂S₂O₄主要以晶体形成析出，采用过滤方法分离互不相溶的固体与液态；乙醇与水溶液互溶，采取蒸馏方法分离回收，
故答案为：丁；甲；
（5）Na₂S₂O₄在碱性环境中除去废水中的CrO₄^2-、得到+4价S的化合物，应生成Cr（OH）₃与亚硫酸根，反应离子方程式为：3S₂O₄^2-+2OH^-+2CrO₄^2-+2H₂O=2Cr（OH）₃↑+6SO₃^2-，
故答案为：3S₂O₄^2-+2OH^-+2CrO₄^2-+2H₂O=2Cr（OH）₃↑+6SO₃^2-．

点评 本题考查物质制备实验，关键是对原理的理解，涉及氧化还原反应、对装置的分析评价、物质的分离提纯、化学仪器识别等，侧重考查学生综合运用知识解决问题能力．