Question

【題目】工業上以侯氏制堿法為基礎生產焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）．其制備工藝流程如下：

已知：反應Ⅱ包含2NaHSO3 Na2S2O5+H2O等多步反應．

（1）反應I的化學方程式為：_____________________________________________________ ．

（2）已知Na2S2O5與稀硫酸反應放出SO2，其離子方程式為：__________________________．

（3）反應I時應先通的氣體為______，副產品X的化學式是______．

（4）為了減少產品Na2S2O5中雜質含量，需控制反應Ⅱ中氣體與固體的物質的量之比約為______．檢驗產品中含有碳酸鈉雜質所需試劑是______（填編號）

①酸性高錳酸鉀②品紅溶液③澄清石灰水

④飽和碳酸氫鈉溶液⑤NaOH⑥稀硫酸．

Answer 1

【答案】 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O NH3 CuSO45H2O 2：1 ①③⑥

【解析】反應Ⅰ為生成NaHCO3，加熱生成Na2CO3，在反應Ⅱ中二氧化硫與碳酸鈉反應生成NaHSO3與二氧化碳，加熱NaHSO3生成Na2S2O5。硫化銅在空氣中灼燒生成氧化銅和二氧化硫，氧化銅與稀硫酸反應生成硫酸銅，據此解答。

（1）根據流程可確定反應物為NaCl、NH3、CO2，產物為NH4Cl和碳酸氫鈉，因此反應Ⅰ的化學方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（2）根椐提示可知生成二氧化硫和水，Na2S2O5與稀硫酸反應放出SO2和水，反應的離子方程式為S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O；

（3）由于二氧化碳在水中的溶解性很小，氨氣極易溶于水，反應Ⅰ進行時應先通入氨氣，增大HCO3-的濃度，便于NaHCO3析出；根據上述分析可知，氧化銅與硫酸反應生成硫酸銅，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾洗滌，得出硫酸銅晶體，因此副產品X的化學式是CuSO45H2O；

（4）從圖示中可以看出反應Ⅱ中氣體與固體分別是二氧化硫和碳酸鈉，這兩種物質反應必須生成亞硫酸氫鈉：反應Ⅱ中反應應是二氧化硫與碳酸鈉反應生成NaHSO3，NaHSO3再生成Na2S2O5，反應方程式為Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2，因此氣體與固體的物質的量之比為2：1；檢驗產品中含有碳酸鈉雜質，需加酸反應檢驗二氧化碳生成，即用澄清石灰水，但加酸會生成二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，故應先除去，用酸性高錳酸鉀溶液根據顏色不褪色確定二氧化硫除凈，故選①③⑥。