Question

【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)又稱保險粉，是印刷工業中重要的還原劑。某課題小組進行如下實驗：

Ⅰ.查閱資料

①連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇。

②2Na2S2O4＋4HCl===4NaCl＋S↓＋3SO2↑＋2H2O；

Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。

Ⅱ.制備方法

75 ℃時將甲酸鈉和純堿加入乙醇溶液中，通入SO2進行反應，完成其反應的化學方程式：

________HCOONa＋________Na2CO3＋________===________Na2S2O4＋________CO2＋______

冷卻至40～50 ℃，過濾，用________洗滌，干燥制得Na2S2O4。

Ⅲ.Na2S2O4的性質

(1)Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化。課題小組測定0.050 mol·L－1 Na2S2O4溶液在空氣中pH變化如圖所示：

0～t1段主要生成HSO，根據pH變化圖，HSO的電離程度________(填“＜”或“＞”)水解程度。

0～t1段發生反應的離子方程式為_____________。

t3時溶液中存在的主要陰離子的符號是_________________。

(2)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解；得到固體產物Na2SO3、Na2S2O3和________(填化學式)氣體。

請你設計實驗驗證產物有Na2S2O3存在，完成下表中內容。

(供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)

實驗步驟(不要求寫出具體操作過程)	預期的實驗現象和結論
______	_________

Answer 1

【答案】 2 1 4 SO2 2 3 1 H2O 乙醇 ＞ 2S2O42-＋O2＋2H2O===4HSO3- SO42- SO2 取少量完全分解后的固體產物于試管中，加入稀鹽酸 若有淡黃色沉淀產生，則有Na2S2O3存在

【解析】II．反應中S元素的化合價從+4價降低到+3價，得到1個電子．甲酸鈉中碳元素的化合價從+2價升高到+4價，則根據電子得失守恒和原子守恒可知反應的化學方程式為2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O．連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產品，故答案為：2； 1；4；SO2；2 ；3；1 H2O；乙醇；

III．(1)0～t1段主要生成HSO，根據pH變化圖，溶液顯酸性，則HSO的電離程度＞水解程度；Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發生離子反應方程式為 2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．t3時溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉，則溶液中主要陰離子符號是SO42-，故答案為：＞；2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-；SO42-；

(2)隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解，得到固體產物Na2SO3、Na2S2O3和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產物，而Na2S2O3中S是+2價，則根據氧化還原反應中電子得失守恒可知氣體應該是SO2．根據反應Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要檢驗硫代硫酸鈉，則只需要取少量完全分解的固體產物于試管中，加入稀鹽酸，如果有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在，故答案為：SO2；取少量完全分解后的固體產物于試管中，加入稀鹽酸 ；若有淡黃色沉淀產生，則有Na2S2O3存在。