Question

(16分)连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，又称保险粉，是印刷工业中重要的还原剂。某课题小组进行如下实验：

I．【查阅资料】

（1）连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇。

（2）2Na2S2O4＋4HCl= 4NaCl＋S↓＋3SO2↑＋2H2O；Na2S2O3＋2HCl= 2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O。

II．【制备方法】

75℃时将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液中，通入SO2进行反应，完成其反应方程式：

冷却至40～50℃，过滤，用 洗涤，干燥制得Na2S2O4。

III．【Na2S2O4的性质】

（1）Na2S2O4溶液在空气中易被氧化．课题小组测定0.050mol/L

Na2S2O4溶液在空气中pH变化如图所示：0～t1段主要先生成HSO3－，根据pH变化图，HSO3－的电离程度 水解程度(填“＜”或“＞”)。

课题小组推测Na2S2O4溶液在空气中易被氧化，0～t1段发生离子反应方程式为 。t3时溶液中主要阴离子符号是 。

（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体为 (填化学式)．

请你设计实验验证产物有Na2S2O3存在，完成下表中内容。

(供选择的试剂：稀盐酸、稀硝酸、BaCl2溶液、KMnO4溶液)

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期的实验现象和结论

Answer 1

(16分，每空2分) II．2HCOONa＋Na2CO3＋4SO2= 2Na2S2O4＋3CO2＋H2O 乙醇

III．（1） ＞ 2S2O42－＋O2＋2H2O=4HSO3－ SO42－(或HSO4－) （2） SO2

实验步骤(不要求写出具体操作过程)	预期的实验现象和结论
取少量完全分解的固体产物于试管中，加入稀盐酸(2分)	若有淡黄色沉淀，则有Na2S2O3存在(2分)

【解析】

试题分析：II．反应中S元素的化合价从+4价降低到+3价，得到1个电子。甲酸钠中碳元素的化合价从+2价升高到+4价，则根据电子得失守恒和原子守恒可知反应的化学方程式为2HCOONa＋Na2CO3＋4SO2= 2Na2S2O4＋3CO2＋H2O。连二亚硫酸钠(Na2S2O4)是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇，因此可以用乙醇洗涤产品。

III．（1）0～t1段主要先生成HSO3－，根据图像可知溶液显酸性，这说明HSO3－的电离程度大于水解程度。

Na2S2O4溶液在空气中易被氧化生成亚硫酸氢钠，则0～t1段发生离子反应方程式为 2S2O42－＋O2＋2H2O=4HSO3－。t3时溶液的pH＝1，说明溶液的酸性较强，因此亚硫酸氢钠被氧化为硫酸氢钠，则溶液中主要阴离子符号是SO42－。

（2）隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解，得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和气体，其中亚硫酸钠是氧化产物，而Na2S2O3中S是+2价，则根据氧化还原反应中电子得失守恒可知气体应该是SO2。根据反应Na2S2O3＋2HCl= 2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O可知要检验硫代硫酸钠，则只需要取少量完全分解的固体产物于试管中，加入稀盐酸，如果有淡黄色沉淀，则有Na2S2O3存在。

考点：考查氧化还原反应、水解反应、物质制备和检验实验设计与探究