Question

【题目】雕白块（NaHSO2·HCHO·2H2O，易溶于水，呈白色块状固体或结晶性粉状）可用作印染工业的还原剂、橡胶合成及制糖工业中的漂白剂。以SO2、纯碱、Zn及甲醛为原料生产雕白块及氧化锌的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）NaHSO2·HCHO·2H2O中S元素的化合价为__________。

（2）“反应I”中得到的产物是__________（填化学式）。

（3）设计“反应II”，“反应III”中继续通入SO2的目的是_________。

（4）“反应Ⅳ”的化学方程式为______________。

（5）“过滤”后，“滤渣”是__________（填化学式）。

（6）“一系列操作”包括蒸发浓缩________、________、________干燥。

（7）一种测定雕白块中硫的质量分数的方法如下：称取a g产品溶于适量水中，加入稍过量的碘水（反应生成NaHSO4和HCOOH），充分反应后加入足量BaCl2溶液，过滤，滤渣经干燥后称得质量为b g。

①雕白块与碘水反应的化学方程式为___________。

②产品中硫的质量分数为___________。

Answer 1

【答案】＋2 NaHSO3和CO2 得到NaHSO3过饱和溶液，从而生成Na2S2O5 Na2S2O5＋2Zn＋2HCHO＋3H2O 2NaHSO2·HCHO＋2Zn(OH)2 Zn(OH)2 冷却结晶 过滤 洗涤 NaHSO2·HCHO·2H2O＋3I2＋H2O=NaHSO4＋6HI＋HCOOH

【解析】

SO2和Na2CO3溶液发生反应，最后得到溶液的pH为4.1，溶液显酸性，可知产物为NaHSO3，再加入Na2CO3，再通入SO2，pH为4.1，可以提高溶液中NaHSO3的含量，根据图示最后得到了Na2S2O5。Na2S2O5与Zn、甲醛反应得到目标产物。

(1)根据化合价代数和为0，NaHSO2中Na的化合价+1，H的化合价+1，O的化合价为-2，则S的化合价为+2；

(2)反应Ⅰ，溶液最终的pH为4.1为弱酸性溶液，溶液不可能为Na2SO3，Na2SO3水解呈碱性，应为NaHSO3，根据H2SO3的酸性强于H2CO3，产物还有CO2，则产物为NaHSO3和CO2；

(3)反应Ⅰ通入SO2，反应Ⅱ再加入Na2CO3固体，反应Ⅲ再通入SO2，可以使溶液中NaHSO3的量大大增加，从而形成NaHSO3的过饱和溶液，生成Na2S2O5，答案是得到NaHSO3过饱和溶液，从而生成Na2S2O5；

(4)根据图示，反应物包括Na2S2O5、Zn、HCHO，产物有NaHSO2·HCHO。S的化合价从+4降低到+2，Zn化合价升高得到Zn(OH)2；化学方程式为Na2S2O5＋2Zn＋2HCHO＋3H2O 2NaHSO2·HCHO＋2Zn(OH)2；

(5)根据反应Ⅳ的化学方程式，可知滤渣为Zn(OH)2；

(6)滤液中含有NaHSO2·HCHO，从滤液中得到产品，经过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥得到产品；

(7) ①NaHSO2·HCHO·2H2O是还原剂，与I2反应，得到NaHSO4和HCOOH，S的化合价从＋2升高到＋6，C的化合价从O升高到＋2，则1molNaHSO2·HCHO·2H2O共失去6mol电子，I2得到电子，变成I－，根据电子守恒，则NaHSO2·HCHO·2H2O和I2的比例为1:3，再根据原子守恒，可得化学方程式为NaHSO2·HCHO·2H2O＋3I2＋H2O=NaHSO4＋6HI＋HCOOH；

②根据硫守恒，NaHSO2·HCHO·2H2O～BaSO4，BaSO4的质量为b，则S的物质的量为，则S的质量为，质量分数为。