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

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