Question

12．某白色固體甲常用于織物的漂白，也能將污水中的某些重金屬離子還原為單質除去．為研究其組成，某小組同學進行了如圖實驗．

又知，甲的焰色為黃色，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，乙能使品紅溶液褪色，①處氣體體積在充分加熱揮發(fā)后經干燥測定
（1）甲中所含陽離子的結構示意圖，甲的化學式Na₂S₂O₄
（2）寫出①中產生黃色沉淀的反應的離子反應方程式S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O
（3）乙能使品紅溶液褪色的原因是能與品紅結合生成不穩(wěn)定的無色化合物
（4）甲的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑，假設其溶液與少量氧氣反應產生等物質的量的兩種酸式鹽，試寫出該反應的化學反應方程式Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄
（5）下列物質中可能在溶液中與甲反應的是BC
A．NaI    B．Cl₂ C．AgNO₃ D．NaOH．

Answer 1

分析 甲的焰色為黃色，含有Na元素，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，加入足量硫酸反應生成的乙能使品紅溶液褪色，則乙為SO₂，生成的淡黃色沉淀為S，丙、丁中其中一種為Na₂S₂O₃，發(fā)生反應：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反應①生成的二氧化硫為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫為$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均為0.01mol，故丙、丁中其中一種為Na₂SO₃，發(fā)生反應：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該反應生成SO₂為0.02mol-0.01mol=0.01mol，結合方程式可知，Na₂S₂O₃為0.01mol，Na₂SO₃為0.01mol，甲分解得到二氧化硫為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子為（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，則1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化學式為Na₂S₂O₄，據此解答．

解答 解：甲的焰色為黃色，含有Na元素，鹽丙和丁的組成元素和甲相同，加入足量硫酸反應生成的乙能使品紅溶液褪色，則乙為SO₂，生成的淡黃色沉淀為S，丙、丁中其中一種為Na₂S₂O₃，發(fā)生反應：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O，反應①生成的二氧化硫為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，硫為$\frac{0.32g}{32g/mol}$=0.01mol，而Na₂S₂O₃+H₂SO₄=S↓+SO₂↑+Na₂SO₄+H₂O中生成的S、SO₂均為0.01mol，故丙、丁中其中一種為Na₂SO₃，發(fā)生反應：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該反應生成SO₂為0.02mol-0.01mol=0.01mol，結合方程式可知，Na₂S₂O₃為0.01mol，Na₂SO₃為0.01mol，甲分解得到二氧化硫為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，根據原子守恒可知，0.02mol甲中含有：Na原子為0.01mol×2+0.01mol×2=0.04mol，S原子為0.01mol+0.01mol×2+0.01mol=0.04mol，O原子為（0.01mol+0.01mol）×3+0.01mol×2=0.08mol，則1mol甲含有2molNa原子、2molS原子、4molO原子，故甲的化學式為Na₂S₂O₄，．
（1）甲為Na₂S₂O₄，甲中所含陽離子的結構示意圖為：，
故答案為：；Na₂S₂O₄；
（2）①中產生黃色沉淀的反應的離子反應方程式：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O，
故答案為：S₂O₃^2-+2H⁺=S↓+SO₂↑+H₂O；
（3）乙為二氧化硫，能與品紅結合生成不穩(wěn)定的無色化合物，使品紅溶液褪色，
故答案為：能與品紅結合生成不穩(wěn)定的無色化合物；
（4）Na₂S₂O₄的溶液還可用作分析化學中的吸氧劑，假設其溶液與少量氧氣反應產生等物質的量的兩種酸式鹽，硫元素化合價升高，反應生成NaHSO₃、NaHSO₄，該反應的化學反應方程式：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄，
故答案為：Na₂S₂O₄+O₂+H₂O=NaHSO₃+NaHSO₄；
（5）甲具有還原性，氯氣具有氧化性，硝酸銀溶液顯酸性，具有氧化性，二者可能與甲反應，
故選：BC．

點評 本題考查無機物推斷，屬于計算型推斷，關鍵是根據氣體乙的性質及淡黃色沉淀判斷丙、丁其中一種為Na₂S₂O₃，需要學生具備扎實的基礎，難度較大．