Question

【題目】次硫酸氫鈉甲醛(xNaHSO2·yHCHO·zH2O)俗稱吊白塊，在印染、醫(yī)藥以及原子能工業(yè)中有廣泛應(yīng)用。它的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：

①準(zhǔn)確稱取1.540 0 g樣品，完全溶于水配成100 mL溶液；

② 取25.00 mL所配溶液經(jīng)AHMT分光光度法測(cè)得甲醛物質(zhì)的量濃度為0.10 mol·L－1；

③ 另取25.00 mL所配溶液，加入過(guò)量碘完全反應(yīng)后，加入BaCl2溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重得到白色固體0.5825g。

次硫酸氫鈉甲醛和碘反應(yīng)的方程式如下：xNaHSO2·yHCHO·zH2O＋I2―→NaHSO4＋HI＋HCHO＋H2O(未配平)

（1）生成0.582 5 g白色固體時(shí)，需要消耗碘的質(zhì)量為________。

（2）若向吊白塊溶液中加入氫氧化鈉，甲醛會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成兩種含氧有機(jī)物，寫出該反應(yīng)的離子方程式________________________________。

（3）通過(guò)計(jì)算確定次硫酸氫鈉甲醛的組成(寫出計(jì)算過(guò)程)。__________________________

Answer 1

【答案】1.27g 2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－ 25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝0.582 5 g/233g·mol－1＝0.002 5 mol，n(HCHO) ＝0.002 5 mol；

100 mL 溶液中：

n(NaHSO2)＝ 4×0.002 5 mol＝0.01 mol，n(HCHO)＝4×0.002 5 mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氫鈉甲醛的化學(xué)式為NaHSO2·HCHO·2H2O。

【解析】

（1）根據(jù)次硫酸氫鈉甲醛和碘單質(zhì)之間反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式來(lái)計(jì)算即可；

（2）甲醛會(huì)發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，被氧化為甲酸，被還原為甲醇；

（3）根據(jù)元素守恒結(jié)合物質(zhì)之間的反應(yīng)情況來(lái)計(jì)算。

（1）0.5825g白色固體為硫酸鋇，物質(zhì)的量是=0.0025mol，xNaHSO2·yHCHO·zH2O中S元素的化合價(jià)為+2價(jià)，失去4個(gè)電子升高到+6價(jià)，而碘單質(zhì)得到2個(gè)電子生成碘離子，則碘的物質(zhì)的量是xNaHSO2·yHCHO·zH2O的2倍，根據(jù)元素守恒，則消耗的碘單質(zhì)的物質(zhì)的量是生成硫酸鋇物質(zhì)的量的2倍，所以消耗碘的質(zhì)量是0.0025mol×2×254g/mol=1.27g；

（2）甲醛中C元素的化合價(jià)是0價(jià)，在堿性條件下發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，生成兩種有機(jī)物，甲醛被氧化為甲酸，被還原為甲醇，甲酸與堿反應(yīng)生成甲酸鹽，所以離子方程式是2HCHO＋OH－===CH3OH＋HCOO－；

（3）根據(jù)每步中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知計(jì)算甲醛和NaHSO2的物質(zhì)的量，從而可計(jì)算水的物質(zhì)的量，三種物質(zhì)的物質(zhì)的量之比即為x、y、z之比。

根據(jù)②25．00 mL溶液中：n(NaHSO2)＝n(NaHSO4) ＝n( BaSO4)＝＝0.0025 mol，n(HCHO)＝0.0025 mol；

100 mL溶液中：

n(NaHSO2)＝4×0.0025mol＝0.01mol，n(HCHO)＝4×0.0025mol＝0.01 mol，

n(H2O)＝＝0.02 mol，

x∶y∶z＝n(NaHSO2)∶n(HCHO)∶n(H2O)＝0.01∶0.01∶0.02 ＝1∶1∶2；

所以次硫酸氫鈉甲醛的化學(xué)式為NaHSO2·HCHO·2H2O。