Question

【題目】連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉，是一種淡黃色粉末，易溶于水，不溶于乙醇。在實驗室制備連二亞硫酸鈉流程如下：

(1)反應Ⅰ是制備SO2，下圖裝置可制取純凈干燥的SO2：

①按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→ ___→f，裝置D的作用是______。

②裝置A中反應的化學方程式為___。

(2)反應Ⅱ所用實驗裝置如圖所示(部分裝置省略)。

①通SO2之前先強力攪拌，將鋅粉和水制成懸濁液，其目的是_________；控制反應溫度的方法是____

②反應Ⅱ的離子方程式為 ___。

(3)“濾渣”經洗滌、灼燒，可得到一種工業產品是____(填化學式)；加入適量飽和食鹽水的目的是 ___。

(4)產品Na2S2O42H2O久置空氣中易被氧化，其氧化產物可能是_______(寫2種)。

Answer 1

【答案】d→e→c→b 防止倒吸 Cu+2H2SO4(濃)SO2↑+CuSO4+2H2O 加快SO2與Zn的反應速率 水浴加熱 2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+ S2O42- ZnO 減小Na2S2O4的溶解度 Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任寫2種)

【解析】

(1)①銅和濃硫酸在加熱條件下反應制取二氧化硫，生成的二氧化硫中含有水蒸氣，需要干燥；二氧化硫的密度比空氣大，可以與水反應，應使用向上排空氣法收集，收集時氣體應長進短出，二氧化硫有毒，不能排放到空氣中需要尾氣處理，吸收尾氣時，需要安裝防倒吸裝置，則按氣流方向連接各儀器接口，順序為a→d→e→c→b→f；二氧化硫被氫氧化鈉吸收，使裝置內壓減小，易發生倒吸，則D為防倒吸裝置；

②銅和濃硫酸在加熱條件下反應生成二氧化硫、硫酸銅和水，化學方程式為：Cu+2H2SO4(濃)SO2↑+CuSO4+2H2O；

(2)①SO2與Zn粉直接接觸反應，接觸面積太小，通SO2之前先強力攪拌，將鋅粉和水制成懸濁液，可增大SO2與Zn粉反應時的接觸面積，從而加快SO2與Zn的反應速率；由流程圖示反應Ⅱ的反應溫度為35℃，火焰溫度太高不易控制，不能用酒精燈直接加熱，應使用水浴加熱的方法來控制溫度；

②二氧化硫與鋅粉和氫氧化鈉反應生成氫氧化鋅和Na2S2O4，離子方程式為：2SO2+Zn+2OH-Zn(OH)2+ S2O42-；

(3)由(2)②可得過濾得到的“濾渣”為氫氧化鋅，洗滌、灼燒，氫氧化鋅分解為氧化鋅(ZnO)；Na2S2O4易溶于水，冷卻結晶過程中，加入適量飽和食鹽水，可降低其溶解度加快結晶速度；

(4)產品Na2S2O4·2H2O中硫的化合價為+3價，被氧化時硫的化合價升高，可能變為+4價或+6價，則可能的產物有Na2SO3、NaHSO3、Na2SO4或NaHSO4(任寫2種)。