Question

【题目】连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。

（1）制备二氧化硫

若使用上图所示装置制备干燥的SO2气体，回答以下问题：

①A中盛液体的玻璃仪器名称是____________，实验开始后A中反应的化学方程式为______________________________________________________。

②B装置的作用是_______________________；C装置的作用____________________。

③E中固体试剂为________________。

（2）制备保险粉

如下图，维持35～45℃通SO2至锌粉-水悬浮液反应生成ZnS2O4；然后加入18%的氢氧化钠溶液，在28～35℃下反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2悬浮液。

反应物经压滤除去氢氧化锌沉淀后，往滤液中加入氯化钠，并冷却至20℃，使Na2S2O4结晶析出，滤出晶体后用酒精脱水干燥即得产品。

①在制取Na2S2O4过程中发生了氧化还原反应，氧化剂是___________；生成1mol Na2S2O4转移电子______mol。

②滤液中加入氯化钠使_______离子浓度增大，促进Na2S2O4结晶析出；滤出晶体后用酒精脱水干燥是因为Na2S2O4在酒精中的溶解度_______（填“较大”或“较小”），且酒精易挥发。

③制取Na2S2O4也常用甲酸钠法，控制温度70～80℃，在甲醇溶液（溶剂）中溶解甲酸钠（HCOONa），再滴加Na2CO3溶液同时通SO2维持溶液微酸性,即可生成Na2S2O4，反应的离子方程式：_________________________________________。

（3）测定保险粉纯度

Na2S2O4属于强还原剂，暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应：5Na2S2O4 + 6KMnO4 + 4H2SO4 = 5Na2SO4 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 4H2O

称取3.0g Na2S2O4样品溶于冷水中，配成100mL溶液，取出10mL该溶液于试管中，用0.10mol·L-1的KMnO4溶液滴定。

重复上述操作2次，平均消耗KMnO4溶液18.00 mL则该样品中Na2S2O4的质量分数为_____________（杂质不参与反应）。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 Na2SO3 + H2SO4（浓）= Na2SO4 + SO2↑+ H2O 防倒吸影响制气 干燥气体 碱石灰 SO2 2 Na+ 较小 2HCOO- + 4SO2 + CO32- = 2S2O42- + H2O + 3CO2（HCOO-+2SO2+CO32-+H+=S2O42-+2CO2+H2O） 87%

【解析】 (1). ①A中盛浓硫酸的玻璃仪器为分液漏斗。实验室中制备SO2主要采用以下反应Na2SO3 + H2SO4（浓）= Na2SO4 + SO2↑+ H2O；

②B装置为安全瓶，可防倒吸影响制气，C装置的作用是干燥气体，利用浓硫酸的吸水性，且不与SO2气体反应；

③E的作用是收集尾气，防止SO2气体逸出到空气中，试剂为碱石灰；

（2）①反应后仅SO2中S元素的化合价降低，所以SO2为氧化剂；生成1mol Na2S2O4需要

1mol ZnS2O4，需要氧化1mol金属Zn，转移电子2mol。

②溶液中加入氯化钠使Na+离子浓度增大，使得Qc（Na2S2O4）增大，促进Na2S2O4结晶析出；Na2S2O4在酒精中的溶解度较小，酒精吸水后容易与Na2S2O4结晶分离；

③甲醇为溶剂，不参与反应，甲酸根、碳酸根、二氧化硫、氢离子为反应物，生成S2O42-、CO2和水，配平反应离子方程式： HCOO-+ CO32-+ 2SO2+H+= S2O42-+CO2+H2O。

（3）消耗KMnO4溶液的物质的量为18×0.1×0.001mol=0.0018mol，氧化Na2S2O4为0.0015mol，则样品中Na2S2O4的质量分数为。