Question

8．連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）俗稱保險(xiǎn)粉，有極強(qiáng)的還原性．受熱、遇水都會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)放出大量的熱，甚至引起燃燒．不溶于乙醇，可溶于氫氧化鈉水溶液并穩(wěn)定存在．
（1）保險(xiǎn)粉應(yīng)如何保存？密封、陰涼處保存（填一注意事項(xiàng)）．
（2）鋅粉法是制備Na₂S₂O₄的一種常見方法，其原理如圖所示：

①步驟I中SO₂表現(xiàn)了氧化性（填“氧化性”、“還原性”或“酸性”）；若用Na₂SO₃固體和某酸反應(yīng)制備SO₂氣體，你認(rèn)為下列最適宜選用的酸是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
②常溫下，若ZnS₂O₄懸濁液中C（Zn²⁺）=0，1mol•L^-1，則應(yīng)加氫氧化鈉溶液調(diào)至PH≥8，才能使Zn（OH）₂沉淀完全（已知離子濃度≤1.0×10^-5mol•L^-1，即沉淀完全；K_sp[Zn（OH）₂]=1.0×10^-17）
③步驟Ⅲ過程較為復(fù)雜，其中涉及過濾，洗滌，干燥等過程，請(qǐng)寫出洗滌過程：向漏斗中加少量無水乙醇至沒過沉淀，濾干后重復(fù)操作2～3次．
（3）甲酸鈉法是制備Na₂S₂O₄的一種新方法，其原理為將甲酸鈉（HCOONa）、碳酸鈉溶于乙醇中，再通入足量的SO₂氣體，析出Na₂S₂O₄固體．完成反應(yīng)的化學(xué)方程式：
2HCOONa+4SO₂+1Na₂CO₃═2Na₂S₂O₄↓+1H₂O+3CO₂
（4）保險(xiǎn)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明氧化時(shí)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）根據(jù)題目的信息有極強(qiáng)的還原性．受熱、遇水都會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)放出大量的熱，甚至引起燃燒，所以保險(xiǎn)粉要密封、陰涼處保存；
（2）①SO₂中的硫+4價(jià)，而Na₂S₂O₄中的硫+3價(jià)，所以硫的化合價(jià)降低，所以二氧化硫表現(xiàn)為氧化性；實(shí)驗(yàn)室用濃度較大的硫酸和亞硫酸鹽反應(yīng)，生成二氧化硫，鹽酸易揮發(fā)，而稀硫酸溶液中水太多，大多數(shù)SO₂生成了亞硫酸，不生成SO₂氣體，因?yàn)镾O₂易溶于水，1個(gè)體積的水溶解40個(gè)體積的SO₂，硝酸有強(qiáng)氧化性；
②Ksp=c（Zn²⁺）•c²（OH^-）來計(jì)算氫氧根離子濃度，然后根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算pH；
③因?yàn)镹a₂S₂O₄易溶于水，但不溶于乙醇，所以可以用乙醇來洗滌沉淀；
（3）根據(jù)反應(yīng)硫的化合價(jià)+4價(jià)，而Na₂S₂O₄中的硫+3價(jià)，化合價(jià)降價(jià)，根據(jù)電子得失守恒，HCOONa中的碳的化合價(jià)必然升高，由+2價(jià)變成+4價(jià)，然后由質(zhì)量守恒定進(jìn)行分析；
（4）反應(yīng)①與反應(yīng)②中都生成亞硫酸氫鈉，而反應(yīng)②中還產(chǎn)生硫酸氫鈉，硫酸氫鈉在水溶液中完全電離產(chǎn)生氫離子、鈉離子和硫酸根離子，可以根據(jù)檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否存在硫酸根離子，也可以將②的產(chǎn)物溶于水，有刺激性氣味的氣體二氧化硫產(chǎn)生．

解答 解：（1）根據(jù)題目的信息有極強(qiáng)的還原性．受熱、遇水都會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)放出大量的熱，甚至引起燃燒，所以保險(xiǎn)粉要密封、陰涼處保存，故答案為：密封、陰涼處保存；
（2）①SO₂中的硫+4價(jià)，而Na₂S₂O₄中的硫+3價(jià)，所以硫的化合價(jià)降低，所以二氧化硫表現(xiàn)為氧化性，實(shí)驗(yàn)室用濃度較大的硫酸和亞硫酸鹽反應(yīng)，生成二氧化硫，鹽酸易揮發(fā)，而稀硫酸溶液中水太多，大多數(shù)SO₂生成了亞硫酸，不生成SO₂氣體，因?yàn)镾O₂易溶于水，1個(gè)體積的水溶解40個(gè)體積的SO₂，硝酸有強(qiáng)氧化性，氧化二氧化硫，所以選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70%的H₂SO₄，故答案為：氧化性；B；
②c（OH^-）≥$\sqrt{\frac{Ksp}{c（Z{n}^{2+}）}}$=$\sqrt{\frac{1{0}^{-17}}{1{0}^{-5}}}$=10^-6mol∥L，所以pH≥8，故答案為：8；
③因?yàn)镹a₂S₂O₄易溶于水，但不溶于乙醇，所以可以用乙醇來洗滌沉淀，具體操作為：向漏斗中加少量無水乙醇至沒過沉淀，濾干后重復(fù)操作2～3次，故答案為：向漏斗中加少量無水乙醇至沒過沉淀，濾干后重復(fù)操作2～3次；
（3）根據(jù)反應(yīng)硫的化合價(jià)+4價(jià)，而Na₂S₂O₄中的硫+3價(jià)，化合價(jià)降價(jià)，根據(jù)電子得失守恒，HCOONa中的碳的化合價(jià)必然升高，由+2價(jià)變成+4價(jià)，所以缺項(xiàng)有+4價(jià)的碳，所以HCOONa和2Na₂S₂O₄的系數(shù)相等，然后根據(jù)質(zhì)量守恒分析得到：2HCOONa+4SO₂+Na₂CO₃═2Na₂S₂O₄+H₂O+3CO₂，故答案為：2、4、1、2、1、3CO₂；
（4）反應(yīng)①與反應(yīng)②中都生成亞硫酸氫鈉，而反應(yīng)②中還產(chǎn)生硫酸氫鈉，硫酸氫鈉在水溶液中完全電離產(chǎn)生氫離子、鈉離子和硫酸根離子，可以根據(jù)檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否存在硫酸根離子，具體操作為：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(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生從題目中獲取信息的能力以及根據(jù)獲得的信息結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)解決問題的能力，題目中用到的化學(xué)知識(shí)有根據(jù)電子得失守恒和質(zhì)量守恒定律推斷化學(xué)式、溶度積的相關(guān)計(jì)算、沉淀的洗滌和離子的檢驗(yàn)等知識(shí)，綜合性強(qiáng)，但難度不大．