题目内容
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)又称保险粉,是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验。
Ⅰ.查阅材料
(1)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末,易溶于水,难溶于乙醇。
(2)2Na2S2O4+4HCl=4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O
Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O
Ⅱ.制备方法
75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中,通入SO2进行反应,完成其反应方程式:
___HCOONa+___Na2CO3+_____
=___Na2S2O4+___CO2+___![]()
冷却至40-45℃,过滤,用______洗涤,干燥制得Na2S2O4
Ⅲ.Na2S2O4的性质
(1)Na2S2O4溶液在空气中易被氧化,课题小组测定0.050mol·L-1Na2S2O4溶液在空气中pH变化如右图:
![]()
0-t1段主要生成HSO3-,根据pH变化图,HSO3-的电离平衡 水解平衡(填“<”或“>”),课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化,0-t1发生离子反应方程式为______________,t3时溶液中主要阴离子符号是_________。
(2)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体为__________(填化学式)。
请你设计实验验证产物有Na2S2O3存在,完成下表中内容:
(供选择的试剂:稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)
实验步骤(不要求写出具体操作过程) | 预期的实验现象和结论 |
Ⅱ.2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O(2分);乙醇(2分);
Ⅲ.(1)>(2分);2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-(2分);SO42-(或HSO4-)(2分);
(2)SO2(2分);
取少量完全分解的固体产物于试管中加入稀盐酸 | 若有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在 |
(2分)(本题属于开放性试题,合理答案均可)
【解析】
试题分析:根据题意反应为2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O,乙醇洗涤效果好,NaHSO3溶液pH﹤5,HSO3—的电离平衡大于水解平衡:根据pH变化图,Na2S2O4溶液在空气中易被氧化后,溶液pH约为5,发生的离子反应方程式为2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-;溶液pH约为1时,溶质为NaHSO4-,阴离子符号是SO4-。Na2S2O4受热分解反应为:2 Na2S2O4= Na2S2O3+SO2↑+ Na2SO3。根据题意反应为Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+ SO2↑+H2O。取少量完全分解固体产物于试管中加入稀盐酸,若有淡黄色沉淀,则有Na2S2O3存在。
考点:化学实验探究与设计
下列实验中,依据实验操作及现象,得出的结论正确的是
操作 | 现象 | 结论 | |
A | 将水蒸气通过灼热的铁粉 | 粉末变红 | 铁与水在高温下发生反应 |
B | 将充满NO2的密闭玻璃球浸泡在热水中 | 红棕色变深 | 反应2NO2(g) |
C | 将少量的溴水分别滴入FeCl2溶液、NaI溶液中,再分别滴加CCl4振荡 | 上层分别呈无色和紫红色 | 还原性:I->Br- >Fe2+ |
D | 向溶液X中加入稀盐酸,并将产生的无色气体通入澄清石灰水中 | 生成白色沉淀 | 溶液X中一定含有 CO32-或 SO32- |