Question

【題目】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）在醫藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛。回答下列問題：

（1）生產Na2S2O5，通常是由NaHSO3過飽和溶液經結晶脫水制得。寫出該過程的化學方程式__________。

（2）利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝為：

①pH=4.1時，Ⅰ中為__________溶液（寫化學式）。

②工藝中加入Na2CO3固體、并再次充入SO2的目的是__________。

（3）制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應式為_____________。電解后，__________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進行結晶脫水，可得到Na2S2O5。

（4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時，取50.00 mL葡萄酒樣品，用0.01000 mol·L1的碘標準液滴定至終點，消耗10.00 mL。滴定反應的離子方程式為_____________，該樣品中Na2S2O5的殘留量為____________g·L1（以SO2計）。

Answer 1

【答案】 2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3過飽和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 0.128

【解析】分析：（1）根據原子守恒書寫方程式；

（2）①根據溶液顯酸性判斷產物；

②要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，據此判斷；

（3）根據陽極氫氧根放電，陰極氫離子放電，結合陽離子交換膜的作用解答；

（4）焦亞硫酸鈉與單質碘發生氧化還原反應，據此書寫方程式；根據方程式計算殘留量。

詳解：（1）亞硫酸氫鈉過飽和溶液脫水生成焦亞硫酸鈉，根據原子守恒可知反應的方程式為2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O；

（2）①碳酸鈉飽和溶液吸收SO2后的溶液顯酸性，說明生成物是酸式鹽，即Ⅰ中為NaHSO3；

②要制備焦亞硫酸鈉，需要制備亞硫酸氫鈉過飽和溶液，因此工藝中加入碳酸鈉固體、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3過飽和溶液；

（3）陽極發生失去電子的氧化反應，陽極區是稀硫酸，氫氧根放電，則電極反應式為2H2O－4e－＝4H＋+O2↑。陽極區氫離子增大，通過陽離子交換膜進入a室與亞硫酸鈉結合生成亞硫酸鈉。陰極是氫離子放電，氫氧根濃度增大，與亞硫酸氫鈉反應生成亞硫酸鈉，所以電解后a室中亞硫酸氫鈉的濃度增大。

（4）單質碘具有氧化性，能把焦亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉，反應的方程式為S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物質的量是0.0001mol，所以焦亞硫酸鈉的殘留量（以SO2計）是。