Question

20．某白色固体甲常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去．为研究其组成，某小组同学进行了如下实验．

又知，甲的焰色为黄色，盐丙和丁的组成元素和甲相同，
乙能使品红溶液褪色，①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定
（1）甲的化学式Na₂S₂O₄
（2）写出 ①中产生淡黄色沉淀的反应的离子反应方程式S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O
（3）下列物质中可能在溶液中与甲反应的是BC
A．KI   B．Cl₂ C．AgNO₃ D．NaOH
（4）甲的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂，假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐，试写出该反应的化学反应方程式Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═NaHSO₃+NaHSO₄
（5）某小组同学分别将乙通入品红的水溶液和品红的乙醇溶液，发现前者红色褪去，后者红色不变．
根据以上现象，你得出的结论是使品红褪色的不是SO₂分子，使品红褪色的有可能是亚硫酸分子、亚硫酸氢根或者亚硫酸根中的一种．

Answer 1

分析 甲的焰色为黄色，含有Na元素，盐丙和丁的组成元素和甲相同，加入足量硫酸反应生成的乙能使品红溶液褪色，则乙为SO₂，生成的淡黄色沉淀为S，丙、丁中其中一种为Na₂S₂O₃，发生反应：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反应①生成的二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫为0.32g即0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均为0.01mol，故丙、丁中其中一种为Na₂SO₃，发生反应：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，该反应生成SO₂为0.02mol-0.01mol=0.01mol，结合方程式可知，Na₂S₂O₃为0.01mol，Na₂SO₃为0.01mol，甲分解得到硫为$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，根据原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子为0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子为0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子为（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，则1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化学式为Na₂S₂O₄，以此解答该题．

解答 解：甲的焰色为黄色，含有Na元素，盐丙和丁的组成元素和甲相同，加入足量硫酸反应生成的乙能使品红溶液褪色，则乙为SO₂，生成的淡黄色沉淀为S，丙、丁中其中一种为Na₂S₂O₃，发生反应：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反应①生成的二氧化硫为$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫为0.32g即0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均为0.01mol，故丙、丁中其中一种为Na₂SO₃，发生反应：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，该反应生成SO₂为0.02mol-0.01mol=0.01mol，结合方程式可知，Na₂S₂O₃为0.01mol，Na₂SO₃为0.01mol，甲分解得到硫为$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，根据原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子为0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子为0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子为（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，则1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化学式为Na₂S₂O₄，
（1）由以上分析可知甲为Na₂S₂O₄，故答案为：Na₂S₂O₄；
（2）①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，故答案为：S₂O₃^2-+2H⁺═S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）甲具有还原性，氯气具有氧化性，硝酸银溶液显酸性，具有氧化性，二者可能与甲反应，故答案为：BC；
（4）Na₂S₂O₄的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂，假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐，硫元素化合价升高，反应生成NaHSO₃、NaHSO₄，该反应的化学反应方程式：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄，
故答案为：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O═NaHSO₃+NaHSO₄；
（5）某小组同学分别将乙通入品红的水溶液和品红的乙醇溶液，发现前者红色褪去，后者红色不变，品红中含有亚硫酸，而乙醇含有二氧化硫，说明使品红褪色的不是SO₂分子；使品红褪色的有可能是亚硫酸分子、亚硫酸氢根或者亚硫酸根中的一种，
故答案为：使品红褪色的不是SO₂分子，使品红褪色的有可能是亚硫酸分子、亚硫酸氢根或者亚硫酸根中的一种．

点评 本题考查无机物推断，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，属于计算型推断，关键是根据气体乙的性质及淡黄色沉淀判断丙、丁其中一种为Na₂S₂O₃，需要学生具备扎实的基础，难度较大．