Question

【題目】Na2S2O4·2H2O是染料工業(yè)中常用的還原劑，俗稱保險粉它可溶于氫氧化鈉溶液并穩(wěn)定存在，難溶于乙醇，受熱易分解，制備保險粉的流程如下:

回答下列問題:

(1)保險粉的制備過程要在無氧條件下進行，原因是__________

(2)若用Na2SO3固體和酸反應(yīng)制備SO2氣體，下列最適宜選用的酸是____(填標號)

A.濃鹽酸 B.稀硝酸 C.70%硫酸 D.98%硫酸

(3)步驟②需要控制溫度在35℃的原因是__________已知pH>11時，Zn(OH) 2轉(zhuǎn)化為，為了使Zn2+沉淀完全,則加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)溶液的pH范圍是______________(25℃時Ksp[Zn(OH)2]=1.0×1017，35℃時Ksp與Kw的變化可忽略)

(4)步驟③中加入一定量NaCl固體的目的是____

(5)步驟④的操作是__________經(jīng)干燥得Na2S2O4·2H2O樣品

(6)為了測定Na2S2O4·2H2O樣品純度，取mg樣品溶解在足量的甲醛溶液中，配制成100.00mL溶液取10.00mL溶液于錐形瓶中，用cmol/L碘標準液滴定至終點，消耗標準液的體積為VmL測定過程中，發(fā)生的反應(yīng)：Na2S2O4+2HCHO+H2O═NaHSO3CH2O+NaHSO2CH2O，NaHSO2CH2O+2I2+2H2O═NaHSO4+HCHO+4HI，則樣品中Na2S2O4·2H2O的純度為____

Answer 1

【答案】保險粉具有還原性，容易被氧氣氧化 C 溫度低于35℃，反應(yīng)速率太慢，溫度太高，Na2S2O4容易分解 [8-11) 增大c(Na+)，使平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移動，便于Na2S2O4晶體析出 過濾，用乙醇洗滌2-3次

【解析】

Zn和SO2反應(yīng)生成ZnS2O4，控制溫度在35℃，使ZnS2O4和NaOH反應(yīng)生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，通過過濾除去Zn(OH)2，得Na2S2O4溶液，Na2S2O4溶液中加入NaCl增大Na+的濃度，同時降溫使Na2S2O4晶體析出，據(jù)此解答。

(1)保險粉具有還原性，在有氧條件下反應(yīng)容易被氧化，所以，保險粉的制備過程要在無氧條件下進行，故答案為：保險粉具有還原性，容易被氧氣氧化；

(2)A．濃鹽酸易揮發(fā)，會混有HCl，A不滿足題意；

B．稀硝酸有強氧化性，與Na2SO3反應(yīng)得不到SO2，B不滿足題意；

C．70%硫酸和Na2SO3能較快產(chǎn)生SO2，C滿足題意；

D．98%的硫酸濃度太大，很難電離出氫離子，反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫的速率比較慢，D不滿足題意；

故答案為：C；

(3)溫度低于35℃，反應(yīng)速率太慢，溫度太高，Na2S2O4容易分解，所以步驟②需要控制溫度在35℃。Zn2+沉淀完全，即c(Zn2+)≤10-5，c(Zn2+)=10-5時，1.0×1017=10-5×c2(OH-)，解得：c(OH-)=10-6，c(H+)==10-8，pH=8。當(dāng)c(Zn2+)＜10-5時，OH-濃度比10-6大，堿性更強，pH＞8，當(dāng)pH>11時，Zn(OH) 2轉(zhuǎn)化為，所以，為了使Zn2+沉淀完全，需控制pH范圍在[8-11)，故答案為：溫度低于35℃，反應(yīng)速率太慢，溫度太高，Na2S2O4容易分解；[8-11)；增大c(Na+)，使平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移動，便于Na2S2O4晶體析出；

(4)步驟③中加入一定量NaCl固體，c(Na+)增大，平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移動，便于Na2S2O4晶體析出，故答案為：使c(Na+)增大，平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移動，便于Na2S2O4結(jié)晶析出；

(5)步驟③析出Na2S2O4晶體，步驟④為過濾，洗滌，Na2S2O4難溶于乙醇，故用乙醇洗滌，洗滌一般重復(fù)2-3次，即步驟④為過濾，用乙醇洗滌2-3次，故答案為：過濾，用乙醇洗滌2-3次；

(6)結(jié)合滴定過程發(fā)生的反應(yīng)方程式可得：Na2S2O42H2O~NaHSO2CH2O~I2，所以： ，解得：n=，則mg樣品中Na2S2O4的物質(zhì)的量==，Na2S2O4的質(zhì)量=210g/mol×=105cV×10-2g，Na2S2O42H2O的純度==，故答案為：。