Question

18．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是常用的抗氧化剂，在空气中，受热时均易分解．实验室制备少量Na₂S₂O₅的方法．在不断搅拌下，控制反应温度在40℃左右，向Na₂CO₃过饱和溶液中通入SO₂，实验装置如图所示．当溶液pH约为4时，停止反应．在20℃静置结晶，生成Na₂S₂O₅的化学方程式为：2NaHSO₃═Na₂S₂O₅+H₂O．

（1）SO₂与Na₂CO₃溶液反应生成NaHSO₃和CO₂，其离子方程式为2SO₂+CO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-+CO₂．
（2）装置Y的作用是防止倒吸．
（3）析出固体的反应液经减压抽滤，洗涤，25℃-30℃干燥，可获得Na₂S₂O₅固体．
①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、吸滤瓶和抽气泵．
②依次用饱和SO₂水溶液、无水乙醇洗涤Na₂S₂O₅固体，用饱和SO₂水溶液洗涤的目的是减少Na₂S₂O₅在水中的溶解．
（4）实验制得的Na₂S₂O₅固体中含有一定量的Na₂SO₃ 和Na₂SO₄，其可能的原因是在制备过程中Na₂S₂O₅易分解生成Na₂SO₃，且Na₂SO₃易被氧化生成Na₂SO₄．

Answer 1

分析 （1）向Na₂CO₃过饱和溶液中通入SO₂，发生反应生成NaHSO₃和CO₂；
（2）二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液，Y为安全瓶，可防止倒吸；
（3）①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、吸滤瓶和抽气泵；
②用饱和SO₂水溶液洗涤，可降低溶质的溶解度；
（4）Na₂S₂O₅易分解生成a₂SO₃，且Na₂SO₃易被氧化．

解答 解：在不断搅拌下，控制反应温度在40℃左右，向Na₂CO₃过饱和溶液中通入SO₂，发生反应生成NaHSO₃和CO₂，多余的二氧化硫可用氢氧化钠溶液吸收，因二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液，Y为安全瓶，可防止倒吸，
（1）向Na₂CO₃过饱和溶液中通入SO₂，发生反应生成NaHSO₃和CO₂，反应的离子方程式为2SO₂+CO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-+CO₂，
故答案为：2SO₂+CO₃^2-+H₂O=2HSO₃^-+CO₂；
（2）二氧化硫易溶于氢氧化钠溶液，Y为安全瓶，可防止倒吸，故答案为：防止倒吸；
（3）①组成减压抽滤装置的主要仪器是布氏漏斗、吸滤瓶和抽气泵，故答案为：吸滤瓶；
②由反应2NaHSO₃═Na₂S₂O₅+H₂O可知，增大HSO₃^-的浓度，有利于生成Na₂S₂O₅，用饱和SO₂水溶液洗涤，可降低Na₂S₂O₅的溶解度，减少Na₂S₂O₅的溶解，
故答案为：减少Na₂S₂O₅在水中的溶解；
（4）Na₂S₂O₅易分解生成Na₂SO₃，且Na₂SO₃易被氧化，可知验制得的Na₂S₂O₅固体中含有一定量的Na₂SO₃ 和Na₂SO₄，
故答案为：在制备过程中Na₂S₂O₅易分解生成Na₂SO₃，且Na₂SO₃易被氧化生成Na₂SO₄．

点评 本题考查物质的制备，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，解答本题注意把握物质的性质以及题给信息，要具有扎实的实验基础知识，难度不大．