Question

【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的脫氧劑，其制備方法是向Na2CO3溶液中通入SO2，生成NaHSO3和CO2，一定條件下NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2S2O5。完成下列填空:

（1）碳原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖是_____________；CO2的化學(xué)鍵類型_______________________。

（2）從原子結(jié)構(gòu)的角度，解釋氧元素的非金屬性比硫元素強(qiáng)的原因。______________________。

（3）SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2，其化學(xué)方程式為_____________________，證明NaHSO3溶液中HSO3-的電離程度大于水解程度，可采用的實(shí)驗(yàn)方法是________________。

（4）Na2S2O5作脫氧劑時(shí)的反應(yīng)原理為Na2S2O5+O2+H2O→Na2SO4+H2SO4，該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物是_____；若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了0.04mol的電子，有____g Na2S2O5參加反應(yīng)。

（5）連二亞硫酸鈉Na2S2O4俗稱保險(xiǎn)粉，廣泛用于紡織工業(yè)的還原性染色、清洗、印花、脫色以及織物的漂白等。Na2S2O4屬于強(qiáng)還原劑，暴露于空氣中易被氧氣氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液發(fā)生反應(yīng):

5Na2S2O4+6KMnO4+4H2SO4=5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O。為了測(cè)定保險(xiǎn)粉純度。稱取5.0g Na2S2O4樣品溶于冷水中，配成100mL溶液，取出10mL該溶液于錐形瓶中，用0.1000mol/L的KMnO4溶液滴定。重復(fù)上述操作2次，平均消耗KMnO4溶液21.00mL。則該樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________(雜質(zhì)不參與反應(yīng))。(保留至0.1%)

Answer 1

【答案】 極性共價(jià)鍵 氧原子和硫原子最外層電子數(shù)相等，但是氧原子的半徑比硫原子小，核對(duì)核外電子的吸引力強(qiáng)，得電子能力強(qiáng)，所以氧元素非金屬性比硫強(qiáng) 2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2 取樣，測(cè)定溶液的pH，若pH小于7，說(shuō)明電離程度大于水解程度 Na2SO4、H2SO4 1.90 60.9%

【解析】（1）碳原子核電荷數(shù)為6，,原子結(jié)構(gòu)示意圖是；CO2為共價(jià)化合物，碳氧原子間形成2條共價(jià)鍵，由于碳氧原子的電負(fù)性不同，所以CO2分子內(nèi)化學(xué)鍵類型為極性共價(jià)鍵；正確答案： ； 極性共價(jià)鍵。

（2）雖然氧原子和硫原子最外層電子數(shù)相等，但是氧原子的半徑比硫原子小，核對(duì)核外電子的吸引力強(qiáng)，得電子能力強(qiáng)，所以氧元素非金屬性比硫強(qiáng)；正確答案：氧原子和硫原子最外層電子數(shù)相等，但是氧原子的半徑比硫原子小，核對(duì)核外電子的吸引力強(qiáng)，得電子能力強(qiáng)，所以氧元素非金屬性比硫強(qiáng)。

（3）亞硫酸的酸性大于碳酸，SO2與Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHSO3和CO2，其化學(xué)方程式為2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2；HSO3-的電離過(guò)程溶液顯酸性，HSO3-的水解過(guò)程溶液顯堿性，要證明HSO3-的電離程度大于水解程度，就可以證明該溶液顯酸性即可；實(shí)驗(yàn)方法是取樣，用pH試紙測(cè)定溶液的pH，若pH小于7，說(shuō)明電離程度大于水解程度；正確答案：2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3+CO2；取樣，測(cè)定溶液的pH，若pH小于7，說(shuō)明電離程度大于水解程度。

（4）Na2S2O5中硫元素為+4價(jià)，被氧化為Na2SO4和H2SO4，SO2-4中硫均為+6價(jià)，因此氧化產(chǎn)物是Na2SO4、H2SO4；由1mol氧氣得電子變?yōu)?/span>-2價(jià)的氧可知，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子4mol，根據(jù)反應(yīng)關(guān)系可知：Na2S2O5--O2-4e-，若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移了0.04mol的電子，消耗Na2S2O5的量為0.01mol，質(zhì)量為190×0.01=1.9 g；正確答案：Na2SO4、H2SO4；1.90。

（5）Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液發(fā)生反應(yīng)生成Na2SO4、K2SO4、MnSO4，則硫元素共升高6價(jià),錳元素共降低5價(jià),化合價(jià)升降應(yīng)相同,故關(guān)系為：5S2O42----6MnO4- ,10mL溶液中消耗KMnO4的量為21×10-3×0.1mol,則100mL溶液消耗KMnO4的量為21×10-3×0.1×10mol,由此可知樣品中Na2S2O4的量為5/6×21×10-3×0.1×10mol=0.0175 mol, Na2S2O4的質(zhì)量為0.0175×174 g，該樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.0175×174/5×100%= 60.9%；正確答案：60.9%。