Question

【題目】保險粉(Na2S2O4)可用作食品保鮮劑、紙漿、肥皂等的漂白劑。Na2S2O4易溶于水，難溶于乙醇。在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定，在空氣中易被氧化。鋅粉法制備Na2S2O4的工藝流程如圖所示：

回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)室可用濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取SO2，并希望能控制反應(yīng)速度，圖中可選用的發(fā)生裝置是________(填字母)。

(2)工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是_________；步驟Ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。

(3)步驟Ⅱ中需選用的玻璃儀器除了燒杯、玻璃棒之外，還有__________(填名稱)。

(4)在步驟III中加入NaCl的作用是_______，得到的Na2S2O4固體要用乙醇洗滌，其優(yōu)點(diǎn)是_________。

(5)鐵氰化鉀可用于分析檢測保險粉。鐵氰化鉀K3[Fe(CN)6]是一種比較弱的氧化劑，其具有強(qiáng)氧化劑所沒有的選擇性氧化性，能將氧化為，[Fe(CN)6]3還原為[Fe(CN)6]4，該反應(yīng)的離子方程式為___________；取1.16g Na2S2O4樣品溶于水，用0.4mol·L1的K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗25.00mL。該樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

Answer 1

【答案】B 增大鋅粉的表面積，加快反應(yīng)速率 Zn+2SO2=ZnS2O4 漏斗 降低Na2S2O4的溶解度 便于其結(jié)晶析出除去晶體表面的水分，并減少Na2S2O4的溶解損失 +2[Fe(CN)6]3+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4+4H+ 75%

【解析】

本實(shí)驗(yàn)以鋅粉為原料制備保險粉，首先經(jīng)鋅粉分散到水中形成鋅粉—水懸濁液，這樣可以增大反應(yīng)物的表面積，加快反應(yīng)速率，將懸濁液與二氧化硫反應(yīng)生成ZnS2O4，因碳酸鋅不溶于水，將ZnS2O4加入到碳酸鈉溶液中得到Na2S2O4溶液，隨后向溶液中加入氯化鈉使Na2S2O4固體大量析出得到Na2S2O4粗產(chǎn)品，將粗產(chǎn)品經(jīng)過一系列后續(xù)處理得到保險粉，由此分析。

(1)濃硫酸與Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Na2SO4、SO2、H2O，反應(yīng)方程式為H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；A裝置不能控制反應(yīng)速率，且濃硫酸具有吸水性，長頸漏斗容易導(dǎo)致濃硫酸稀釋，A不合理；B裝置通過控制分液漏斗的活塞控制反應(yīng)速率，上下聯(lián)通的導(dǎo)氣管會使盛有濃硫酸的燒瓶上下氣體壓強(qiáng)抑制，便于濃硫酸順利滴下，B合理；C裝置濃硫酸與鹽的反應(yīng)放出大量的熱，會導(dǎo)致裝置炸裂，C不合理；故選擇B；

(2)工業(yè)上常將鋅塊進(jìn)行預(yù)處理得到鋅粉—水懸濁液，其目的是增大鋅粉的表面積，加快反應(yīng)速率；根據(jù)流程，步驟Ⅰ中Zn與SO2反應(yīng)生成ZnS2O4，過程中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2SO2=ZnS2O4；

(3)步驟Ⅱ為過濾操作，除用到燒杯、玻璃棒之外，還需要用到漏斗；

(4)步驟Ⅲ中加入NaCl是為了降低Na2S2O4的溶解度，便于晶體的析出；保險粉易溶于水難溶于乙醇，用乙醇洗滌既能除去晶體表面的水分，又能減少保險粉溶解的損失；

(5)根據(jù)題目分析，鐵氰化鉀與保險粉反應(yīng)的離子方程式為+2[Fe(CN)6]3+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4+4H+；根據(jù)方程式可得保險粉與鐵氰化鉀的反應(yīng)關(guān)系為Na2S2O4~2K3[Fe(CN)6]，n(Na2S2O4)=n(K3[Fe(CN)6])=×0.4×25×10-3 mol=5×10-3 mol，m(Na2S2O4)= 5×10-3×174=0.87g，則樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=75%。