Question

20．连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）俗称保险粉，是一种强还原剂，广泛用于纺织工业．其制备过程如下：
①把甲酸（HCOOH）和足量的NaOH溶液混合；
②用Na₂SO₃固体和某酸反应制备SO₂气体；
③在一定温度下，将足量的SO₂气体通入①的溶液中，即有保险粉生成，同时生成一种气体．
（1）写出NaOH的电子式
（2）制备SO₂时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是B
A．浓盐酸                     B．质量分数为70%的H₂SO₄
C．稀硝酸                     D．质量分数为10%的稀硫酸
（3）制备保险粉的化学方程式可表示为NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O
（4）保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子（Cr₂O₇^2-被转化为Cr³⁺），这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一，则每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr₂O₇^2-的物质的量为0.1mol．
（5）保险粉不稳定，容易分解生成甲、乙、丙三种化合物．若将甲、乙两种物质分别配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，则有淡黄色沉淀和气体丙产生；乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀盐酸，有气体丙产生，但无白色沉淀．在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O，保险粉分解的化学方程式为2Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂．
（6）保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化．其方程式为：①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═4NaHSO₃或②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═4NaHSO₃+NaHSO₄请设计实验证明氧化时发生的是②的反应．取少许固体溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，则证明是②．

Answer 1

分析 （1）氢氧化钠是离子化合物，氢氧根和钠离子之间是离子键，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间是共价键，据此写电子式；
（2）二氧化硫具有还原性，能被硝酸氧化，盐酸中的氯化氢易挥发，制得的二氧化硫不纯，根据制二氧化硫的速率判断选择硫酸的浓度；
（3）SO₂气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na₂S₂O₄，根据元素守恒和电子得失守恒写化学方程式；
（4）根据电子得失守恒可知，保险粉与重铬酸根离子反应的关系式为Cr₂O₇^2-～Na₂S₂O₄，据此计算；
（5）保险粉分解生成甲、乙、丙三种化合物，若将甲、乙两种物质分别配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，则有淡黄色沉淀和气体丙产生，则甲应为Na₂S₂O₃，乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀盐酸，有气体丙产生，但无白色沉淀，则乙为Na₂SO₃，据此答题；
（6）若证明溶液中有SO₄^2-存在，即可证明氧化时发生的是②的反应．

解答 解：（1）氢氧化钠是离子化合物，氢氧根和钠离子之间是离子键，氢氧根离子中氧原子与氢原子之间是共价键，所以氢氧化钠的电子式为，
故答案为：；
（2）二氧化硫具有还原性，能被硝酸氧化，盐酸中的氯化氢易挥发，制得的二氧化硫不纯，70%的H₂SO₄产生二氧化硫的速率较快，
故选B；
（3）SO₂气体通入甲酸钠的碱性溶液可以生成Na₂S₂O₄，反应的化学方程式为NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O，
故答案为：NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O；
（4）根据电子得失守恒可知，保险粉与重铬酸根离子反应的关系式为Cr₂O₇^2-～Na₂S₂O₄，所以每消耗0.1mol保险粉，理论上可以除去Cr₂O₇^2-的物质的量为0.1mol，
故答案为：0.1；
（5）保险粉分解生成甲、乙、丙三种化合物，若将甲、乙两种物质分别配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，则有淡黄色沉淀和气体丙产生，则甲应为Na₂S₂O₃，乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀盐酸，有气体丙产生，但无白色沉淀，则乙为Na₂SO₃，甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O，根据元素守恒，保险粉分解的化学方程式为 2 Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂，
故答案为：S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O； 2 Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂；
（6）若证明溶液中有SO₄^2-存在，即可证明氧化时发生的是②的反应，实验操作为取少许固体溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，则证明是②，
故答案为：取少许固体溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀产生，则证明是②．

点评 本题考查了硫及其化合物性质的分析判断，离子方程式的书写方法，氧化还原反应计算应用，实验原理的分析等，掌握基础是关键，题目难度中等．