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(14分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,是一种强还原剂,广泛用于纺织工业。其制备过程如下: ①把甲酸(HCOOH)和足量的NaOH溶液混合; ②用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体; ③在一定温度下,将足量的SO2气体通入①的溶液中,即有保险粉生成,同时生成一种气体。 (1)写出NaOH的电子式 (2)制备SO2时所选用的酸,你认为下列最适宜选用的是
(4)保险粉可以用于除去废水中的重铬酸根离子(Cr2O72-被转化为Cr3+),这是目前除去酸性废水中铬离子的有效方法之一,则每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为 mol。 (5)保险粉不稳定,容易分解生成甲、 乙、 丙三种化合物。若将甲、乙两种物质分别配成溶液,在甲溶液中加入稀硫酸,则有淡黄色沉淀和气体丙产生;乙溶液中加入BaCl2溶液和稀盐酸,有气体丙产生,但无白色沉淀。 在甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为 保险粉分解的化学方程式为 (6)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化。其方程式为: ①2Na2S2O4+O2+H2O==4NaHSO3或②2Na2S2O4+O2+H2O==4NaHSO3+NaHSO4 请设计实验证明氧化时发生的是②的反应。 |
参考解答
(共14分,每空2分) (1) ![]() (3) NaOH+HCOONa+2SO2==Na2S2O4+CO2+H2O(写HCOOH且配平,也给分) (4) 0.1 (5) S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O 2 Na2S2O4 ='=' Na2S2O3+Na2SO3+SO2 (6) 取少许固体溶于水中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明是② (或取少许固体溶于水中,若闻到刺激性气味,则证明是②) |
试题分析:(1)见答案。 (2)浓盐酸有挥发性,若选用浓盐酸则制得的SO2不纯,若选用稀硝酸,则SO2会被硝酸氧化,若选用稀硫酸,则反应速率较慢,且生成的SO2易溶于水,所以最合适的试剂是B。(3)步骤①所得溶液为HCOONa和NaOH的混合溶液,Na2S2O4中硫的化合价为+3价,由SO2生成Na2S2O4时硫元素化合价降低而被还原,则还原剂为HCOONa(碳的化合价为+2价),氧化产物为CO2,反应物和生成确定后配平并补写生成物水,即得化学方程式:NaOH+HCOONa+2SO2==Na2S2O4+CO2+H2O。(4)除去废水中的重铬酸根离子时保险粉作还原剂,被氧化为SO42-,每摩尔保险粉失6mol电子,而每摩尔Cr2O72-得6mol电子,所以每消耗0.1mol保险粉,理论上可以除去Cr2O72-的物质的量为0.1mol。(5) +3价的硫酸不稳定,容易发生歧化反应,根据甲与稀硫酸的反应情况可判断甲为Na2S2O3,根据乙与BaCl2溶液反应的情况可判断乙为Na2SO3,丙为SO2,故甲溶液中加入稀硫酸后所发生反应的离子方程式为S2O32-+2H+==SO2+S↓+H2O;保险粉分解的化学方程式为2Na2S2O4 ='=' Na2S2O3+Na2SO3+SO2。(6)反应②的生成物有NaHSO4,要证明发生的反应是②而不是①,只需检验SO42-即可,具体实验是:取少许固体溶于水中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明是②(注:NaHSO3不与BaCl2溶液反应)。 |
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