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解答题-工业流程题 适中0.65 引用1 组卷354
连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，有极强的还原性，在空气中易被氧化，受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧。不溶于乙醇，可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在。
(1)锌粉法是制备Na2S2O4的一种常见方法，其原理如图所示：

①步骤I中SO2表现了___________(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”)；若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体，你认为下列最适宜选用的酸是___________(填序号)。
A．浓盐酸       B．质量分数为70%的H2SO4
C．稀硝酸       D．质量分数为10%的稀硫酸
②常温下，若ZnS2O4 悬浊液中c(Zn2+)=0.05mol•L-1，则应加氢氧化钠溶液调至pH≥___________，才能使Zn(OH)2沉淀完全。(已知离子浓度≤1.0×10-5mol•L-1，即沉淀完全；Ksp[Zn(OH)2]=4.0×10-17；lg2=0.3)
③步骤III中得到的Na2S2O4要用乙醇洗涤，其优点是___________ 。请写出具体的洗涤操作过程___________。
(2)甲酸钠法是制备Na2S2O4的一种新方法，其原理为将甲酸钠(HCOONa)和烧碱溶于乙醇水溶液中，再通入SO2发生反应，有CO2气体放出，析出Na2S2O4固体，总反应的化学方程式为___________。
(3)Na2S2O4固体在隔绝空气的条件下加热至75℃时完全分解，生成Na2SO3、Na2S2O3、SO2，检验产物中是否含有Na2SO4的实验方法是___________。
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知识点：溶度积常数相关计算常见无机物的制备物质制备的探究 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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连二亚硫酸钠（Na2S2O4），有极强的还原性，受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热，甚至引起燃烧，不溶于乙醇，可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在。

（1）锌粉法是制备Na2S2O4的一种常见方法，其原理如图1所示：
①须将锌粉和水制成悬浊液的原因是 ______ ；若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体，你认为下列最适宜选用的酸是 ______
A．浓盐酸       B．质量分数为70%的H2SO4
C．稀硝酸       D．质量分数为10%的稀硫酸
②步骤III过程较为复杂，其中涉及过滤、洗涤、干燥等操作，请写出洗涤过程的操作方法： ______ 。
（2）吸收大气污染物SO2和NO，获得Na2S2O4和NH4NO3产品的流程图如图2（Ce为铈元素）：
①装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce4+氧化的产物主要是NO3-、NO2-，写出生成NO3-的离子方程式 ______
②装置III中电解槽阴极发生的电极反应为 ______ 。
③已知进入装置IV的溶液中，NO2-的浓度为a g•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，需至少向装置IV中通入标准状况下的O2______ L。（用含a代数式表示，计算结果保留整数）
（3）课题小组测定0.050mol•L-1Na2S2O4溶液在空气中pH变化如图3，0-t1段主要生成HSO3-，则0-t1发生离子反应方程式为 ______ ，t1时刻溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ______ ，t3时溶液中主要阴离子符号是 ______ 。
保险粉又称连二亚硫酸钠(Na2S2O4)，可用于纺织工业的漂白剂、脱色剂，脱氯剂。Na2S2O4是白色粉末，无味，易溶于水、难溶于乙醇，具有极强的还原性，在空气中易被氧化，在碱性介质中稳定。
Ⅰ.甲酸钠(HCOONa)法制备过程如下：

(1)连二亚硫酸钠中硫元素的化合价为______________。
(2)实验室用Na2SO3 固体和某酸反应制备SO2气体，制备SO2时所选用的酸，你认为下列最适宜选用的是______________。
A．浓盐酸B．浓硝酸
C．质量分数为70%的硫酸D．质量分数为10%的硫酸
(3)步骤①中制备连二亚硫酸钠的化学方程式可表示为____________________________。
(4)上述步骤②中，加入适量乙醇水溶液的作用是______________。
(5)在包装保存“保险粉”时加入少量的Na2CO3固体，目的是_________________________。
(6)①现将0.05mol/L Na2S2O4溶液在空气中放置，其溶液的pH 与时间(t)的关系如图所示。

t1时溶液中只有NaHSO3一种溶质，此时含硫元素的粒子浓度由大到小的顺序为_______________。
②t1~t2段发生化学反应的离子方程式为______________________________。
Ⅱ.电解法制备:工业上用惰性电极电解NaHSO3溶液得到Na2S2O4。过程如图所示

(7)①产品在_________________（填“阳极”、“阴极”）得到。
②若不加隔膜，则连二亚硫酸钠产率降低，其原因是__________________________________。
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。
②2Na2S2O4＋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溶液中，通入SO2进行反应，完成其反应的化学方程式：
________HCOONa＋________Na2CO3＋________===________Na2S2O4＋________CO2＋______
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0.050 mol·L－1 Na2S2O4溶液在空气中pH变化如图所示：

0～t1段主要生成HSO，根据pH变化图，HSO的电离程度________(填“＜”或“＞”)水解程度。
0～t1段发生反应的离子方程式为_____________。
t3时溶液中存在的主要阴离子的符号是_________________。
(2)隔绝空气加热Na2S2O4固体完全分解；得到固体产物Na2SO3、Na2S2O3和________(填化学式)气体。
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
_______________

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