Question

8．连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）俗称保险粉，有极强的还原性．受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧．不溶于乙醇，可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在．
（1）保险粉应如何保存？密封、阴凉处保存（填一注意事项）．
（2）锌粉法是制备Na₂S₂O₄的一种常见方法，其原理如图所示：

①步骤I中SO₂表现了氧化性（填“氧化性”、“还原性”或“酸性”）；若用Na₂SO₃固体和某酸反应制备SO₂气体，你认为下列最适宜选用的酸是B
A．浓盐酸                     B．质量分数为70%的H₂SO₄
C．稀硝酸                     D．质量分数为10%的稀硫酸
②常温下，若ZnS₂O₄悬浊液中C（Zn²⁺）=0，1mol•L^-1，则应加氢氧化钠溶液调至PH≥8，才能使Zn（OH）₂沉淀完全（已知离子浓度≤1.0×10^-5mol•L^-1，即沉淀完全；K_sp[Zn（OH）₂]=1.0×10^-17）
③步骤Ⅲ过程较为复杂，其中涉及过滤，洗涤，干燥等过程，请写出洗涤过程：向漏斗中加少量无水乙醇至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次．
（3）甲酸钠法是制备Na₂S₂O₄的一种新方法，其原理为将甲酸钠（HCOONa）、碳酸钠溶于乙醇中，再通入足量的SO₂气体，析出Na₂S₂O₄固体．完成反应的化学方程式：
2HCOONa+4SO₂+1Na₂CO₃═2Na₂S₂O₄↓+1H₂O+3CO₂
（4）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．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．

Answer 1

分析 （1）根据题目的信息有极强的还原性．受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧，所以保险粉要密封、阴凉处保存；
（2）①SO₂中的硫+4价，而Na₂S₂O₄中的硫+3价，所以硫的化合价降低，所以二氧化硫表现为氧化性；实验室用浓度较大的硫酸和亚硫酸盐反应，生成二氧化硫，盐酸易挥发，而稀硫酸溶液中水太多，大多数SO₂生成了亚硫酸，不生成SO₂气体，因为SO₂易溶于水，1个体积的水溶解40个体积的SO₂，硝酸有强氧化性；
②Ksp=c（Zn²⁺）•c²（OH^-）来计算氢氧根离子浓度，然后根据水的离子积常数计算pH；
③因为Na₂S₂O₄易溶于水，但不溶于乙醇，所以可以用乙醇来洗涤沉淀；
（3）根据反应硫的化合价+4价，而Na₂S₂O₄中的硫+3价，化合价降价，根据电子得失守恒，HCOONa中的碳的化合价必然升高，由+2价变成+4价，然后由质量守恒定进行分析；
（4）反应①与反应②中都生成亚硫酸氢钠，而反应②中还产生硫酸氢钠，硫酸氢钠在水溶液中完全电离产生氢离子、钠离子和硫酸根离子，可以根据检验产物中是否存在硫酸根离子，也可以将②的产物溶于水，有刺激性气味的气体二氧化硫产生．

解答 解：（1）根据题目的信息有极强的还原性．受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧，所以保险粉要密封、阴凉处保存，故答案为：密封、阴凉处保存；
（2）①SO₂中的硫+4价，而Na₂S₂O₄中的硫+3价，所以硫的化合价降低，所以二氧化硫表现为氧化性，实验室用浓度较大的硫酸和亚硫酸盐反应，生成二氧化硫，盐酸易挥发，而稀硫酸溶液中水太多，大多数SO₂生成了亚硫酸，不生成SO₂气体，因为SO₂易溶于水，1个体积的水溶解40个体积的SO₂，硝酸有强氧化性，氧化二氧化硫，所以选择质量分数为70%的H₂SO₄，故答案为：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，故答案为：8；
③因为Na₂S₂O₄易溶于水，但不溶于乙醇，所以可以用乙醇来洗涤沉淀，具体操作为：向漏斗中加少量无水乙醇至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次，故答案为：向漏斗中加少量无水乙醇至没过沉淀，滤干后重复操作2～3次；
（3）根据反应硫的化合价+4价，而Na₂S₂O₄中的硫+3价，化合价降价，根据电子得失守恒，HCOONa中的碳的化合价必然升高，由+2价变成+4价，所以缺项有+4价的碳，所以HCOONa和2Na₂S₂O₄的系数相等，然后根据质量守恒分析得到：2HCOONa+4SO₂+Na₂CO₃═2Na₂S₂O₄+H₂O+3CO₂，故答案为：2、4、1、2、1、3CO₂；
（4）反应①与反应②中都生成亚硫酸氢钠，而反应②中还产生硫酸氢钠，硫酸氢钠在水溶液中完全电离产生氢离子、钠离子和硫酸根离子，可以根据检验产物中是否存在硫酸根离子，具体操作为：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，故答案为：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．

点评 本题主要考查学生从题目中获取信息的能力以及根据获得的信息结合所学化学知识解决问题的能力，题目中用到的化学知识有根据电子得失守恒和质量守恒定律推断化学式、溶度积的相关计算、沉淀的洗涤和离子的检验等知识，综合性强，但难度不大．