Question

20．連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）俗稱保險粉，是一種強還原劑，廣泛用于紡織工業(yè)．其制備過程如下：
①把甲酸（HCOOH）和足量的NaOH溶液混合；
②用Na₂SO₃固體和某酸反應(yīng)制備SO₂氣體；
③在一定溫度下，將足量的SO₂氣體通入①的溶液中，即有保險粉生成，同時生成一種氣體．
（1）寫出NaOH的電子式
（2）制備SO₂時所選用的酸，你認(rèn)為下列最適宜選用的是B
A．濃鹽酸                     B．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的H₂SO₄
C．稀硝酸                     D．質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的稀硫酸
（3）制備保險粉的化學(xué)方程式可表示為NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O
（4）保險粉可以用于除去廢水中的重鉻酸根離子（Cr₂O₇^2-被轉(zhuǎn)化為Cr³⁺），這是目前除去酸性廢水中鉻離子的有效方法之一，則每消耗0.1mol保險粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為0.1mol．
（5）保險粉不穩(wěn)定，容易分解生成甲、乙、丙三種化合物．若將甲、乙兩種物質(zhì)分別配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，則有淡黃色沉淀和氣體丙產(chǎn)生；乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀鹽酸，有氣體丙產(chǎn)生，但無白色沉淀．在甲溶液中加入稀硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O，保險粉分解的化學(xué)方程式為2Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂．
（6）保險粉在空氣中容易吸收氧氣而發(fā)生氧化．其方程式為：①2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═4NaHSO₃或②2Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═4NaHSO₃+NaHSO₄請設(shè)計實驗證明氧化時發(fā)生的是②的反應(yīng)．取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則證明是②．

Answer 1

分析 （1）氫氧化鈉是離子化合物，氫氧根和鈉離子之間是離子鍵，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間是共價鍵，據(jù)此寫電子式；
（2）二氧化硫具有還原性，能被硝酸氧化，鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，制得的二氧化硫不純，根據(jù)制二氧化硫的速率判斷選擇硫酸的濃度；
（3）SO₂氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na₂S₂O₄，根據(jù)元素守恒和電子得失守恒寫化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)電子得失守恒可知，保險粉與重鉻酸根離子反應(yīng)的關(guān)系式為Cr₂O₇^2-～Na₂S₂O₄，據(jù)此計算；
（5）保險粉分解生成甲、乙、丙三種化合物，若將甲、乙兩種物質(zhì)分別配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，則有淡黃色沉淀和氣體丙產(chǎn)生，則甲應(yīng)為Na₂S₂O₃，乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀鹽酸，有氣體丙產(chǎn)生，但無白色沉淀，則乙為Na₂SO₃，據(jù)此答題；
（6）若證明溶液中有SO₄^2-存在，即可證明氧化時發(fā)生的是②的反應(yīng)．

解答 解：（1）氫氧化鈉是離子化合物，氫氧根和鈉離子之間是離子鍵，氫氧根離子中氧原子與氫原子之間是共價鍵，所以氫氧化鈉的電子式為，
故答案為：；
（2）二氧化硫具有還原性，能被硝酸氧化，鹽酸中的氯化氫易揮發(fā)，制得的二氧化硫不純，70%的H₂SO₄產(chǎn)生二氧化硫的速率較快，
故選B；
（3）SO₂氣體通入甲酸鈉的堿性溶液可以生成Na₂S₂O₄，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O，
故答案為：NaOH+HCOONa+2SO₂=Na₂S₂O₄+CO₂+H₂O；
（4）根據(jù)電子得失守恒可知，保險粉與重鉻酸根離子反應(yīng)的關(guān)系式為Cr₂O₇^2-～Na₂S₂O₄，所以每消耗0.1mol保險粉，理論上可以除去Cr₂O₇^2-的物質(zhì)的量為0.1mol，
故答案為：0.1；
（5）保險粉分解生成甲、乙、丙三種化合物，若將甲、乙兩種物質(zhì)分別配成溶液，在甲溶液中加入稀硫酸，則有淡黃色沉淀和氣體丙產(chǎn)生，則甲應(yīng)為Na₂S₂O₃，乙溶液中加入BaCl₂溶液和稀鹽酸，有氣體丙產(chǎn)生，但無白色沉淀，則乙為Na₂SO₃，甲溶液中加入稀硫酸后所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O，根據(jù)元素守恒，保險粉分解的化學(xué)方程式為 2 Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂，
故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺=SO₂+S↓+H₂O； 2 Na₂S₂O₄=Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂；
（6）若證明溶液中有SO₄^2-存在，即可證明氧化時發(fā)生的是②的反應(yīng)，實驗操作為取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則證明是②，
故答案為：取少許固體溶于水中，加入BaCl₂溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，則證明是②．

點評 本題考查了硫及其化合物性質(zhì)的分析判斷，離子方程式的書寫方法，氧化還原反應(yīng)計算應(yīng)用，實驗原理的分析等，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．