Question

10．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图实验．


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）气体乙的化学式SO₂，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
（2）甲可以用于除去废水中的重铬酸根离子（Cr₂O₇^2-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甲，理论上可以除去Cr₂O₇^2-的物质的量为0.1mol．

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$\frac{0.32g}{32g/mol}$=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，甲分解得到二氧化硫为$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=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，据此解答．

解答 解：（1）乙为二氧化硫，能与品红结合生成不稳定的无色化合物，使品红溶液褪色，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：SO₂ ；S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（2）甲的化学式为Na₂S₂O₄，甲可以用于除去废水中的重铬酸根离子（Cr₂O₇^2-被转化为Cr³⁺），S₂O₄^2-+Cr₂O₇^2-+6H⁺=2Cr³⁺+3H₂O+2SO₄^2-，则每消耗0.1mol甲，理论上可以除去Cr₂O₇^2-的物质的量为0.1mol，
故答案为：0.1；

点评 本题考查无机物推断，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，题目难度较大．