Question

3．連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）是印刷工業(yè)中重要的還原劑．某小組進行如下實驗：
已知：
①、連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇．
②、4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O
I．制備
75℃時，將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液溶解后，再加入裝置 C 中，然后通入 SO₂ 進 行反應(yīng)，其反應(yīng)方程式為：2HCOONa+Na₂CO₃+4SO₂=2Na₂S₂O₄+3CO₂+H₂O．

分析并回答下列問題：
（1）A 中反應(yīng)的化學方程式為Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；冷卻至 40～50℃，過 濾，用乙醇洗滌，干燥制得 Na₂S₂O₄．
（2）C 中多孔球泡的作用是 增大接觸面積，促進SO₂的吸收
（3）裝置 D 盛放品紅溶液，作用是檢驗裝置 C 中 SO₂ 的吸收效率，若在吸收過程中 D
中顏色逐漸褪去，此時應(yīng)該采取的措施是撤去A中酒精燈，減緩SO₂的生成速率
II．【Na₂S₂O₄ 的性質(zhì)】
取純凈的 Na₂S₂O₄ 晶體，配成溶液，進行下列性質(zhì)探究實驗，完成表的空格
（供選擇的試劑：淀粉-KI 溶液、紫色石蕊試液、稀硝酸、BaCl₂ 溶液）

假  設(shè)	操作	現(xiàn)  象	原理
Na2S2O4 為強 堿弱酸鹽，其溶 液為堿性．	取少量溶液于試管中，滴加 紫色石蕊試液	溶液變 成藍色	S2O42-水解，使溶液成堿性
Na2S2O4 中 S 為 +3 價，具有較強 的還原性．	取少量溶液于試管中，滴加過量新制氯水，再 滴加 BaCl2 溶液	有白色沉淀生 成	該反應(yīng)的離子方程式依次為： 4H2O+S2O42-+3Cl2=2SO42-+6Cl-+8H+ Ba2++SO42-=BaSO4↓

III．【測定 Na₂S₂O₄的純度】
取 8.00g  制備的晶體溶解后，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥．得固 體 0.64g．則 Na₂S₂O₄的純度為87%[已知：M（Na₂S₂O₄）=174.0]．

Answer 1

分析 （1）A 中反應(yīng)即銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，據(jù)此書寫；連二亞硫酸鈉（Na₂S₂O₄）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產(chǎn)品；
（2）C 中多孔球泡的作用是增大接觸面積，促進SO₂的吸收；
（3）根據(jù)吸收過程中 D中顏色逐漸褪去，說明二氧化硫吸收效率低，應(yīng)減慢生成二氧化硫的速率；
II．【Na₂S₂O₄ 的性質(zhì)】根據(jù)堿遇紫色石蕊試液變成藍色，滴加過量新制氯水，再滴加 BaCl₂溶液有白色沉淀生成，說明生成硫酸根，據(jù)此分析；
III．【測定 Na₂S₂O₄的純度】根據(jù)4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O，所以取 8.00g 制備的晶體溶解后，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥得固 體 0.64g即為S單質(zhì)質(zhì)量，據(jù)此計算．

解答 解：（1）A 中反應(yīng)即銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，則化學方程式為：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
連二亞硫酸鈉易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產(chǎn)品，減少因溶解導致的損失，
故答案為：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；乙醇；
（2）C 中多孔球泡的作用是增大接觸面積，促進SO₂的吸收，故答案為：增大接觸面積，促進SO₂的吸收；
（3）因為吸收過程中 D中顏色逐漸褪去，說明二氧化硫吸收效率低，應(yīng)減慢生成二氧化硫的速率，所以此時應(yīng)該采取的措施是撤去A中酒精燈，減緩SO₂的生成速率；故答案為：撤去A中酒精燈，減緩SO₂的生成速率；
II．【Na₂S₂O₄ 的性質(zhì)】因為堿遇紫色石蕊試液變成藍色，所以取少量溶液于試管中，應(yīng)滴加紫色石蕊試液；因為滴加過量新制氯水，再滴加 BaCl₂溶液有白色沉淀生成，說明新制氯水將Na₂S₂O₄ 中 S 氧化生成硫酸根，硫酸根再與鋇離子反應(yīng)生成白色硫酸鋇沉淀，離子方程式為：4H₂O+S₂O₄^2-+3Cl₂=2SO₄^2-+6Cl^-+8H⁺
，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
故答案為：

假設(shè)	操作	現(xiàn)象	原理
	紫色石蕊試液
			4H2O+S2O42-+3Cl2=2SO42-+6Cl-+8H+ Ba2++SO42-=BaSO4↓

III．【測定 Na₂S₂O₄的純度】因為4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O，所以取 8.00g 制備的晶體溶解后，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥得固 體 0.64g即為S單質(zhì)質(zhì)量，根據(jù)方程式Na₂S₂O₄的質(zhì)量為$\frac{0.64g}{32g/mol}$×2×174.0g/mol=6.96g，所以Na₂S₂O₄的純度為$\frac{6.96}{8.00}$×100%=87%，故答案為：87%．

點評 本題考查物質(zhì)制備和檢驗、實驗設(shè)計與探究等，是對學生綜合能力的考查，為高考�？碱}型，注意對題目信息的應(yīng)用，難度中等．