Question

【題目】保險粉（Na2S2O4）有極強的還原性，遇熱水或潮濕空氣會分解發熱，但在堿性環境下較穩定。回答下列問題：

(1)二氧化硫的制備

①二氧化硫的發生裝置可以選擇上圖中的_____________（填大寫字母），反應的化學方程式為______________________。

②欲收集一瓶干燥的二氧化硫，選擇上圖中的裝置，其接口的連接順序為發生裝置→__________________→→______→______→ ____________。（按氣流方向，用小寫字母表示）

(2)保險粉的制備

在35-45℃下，將SO2氣體通入鋅粉一水懸浮液中（如圖），使之發生反應生成ZnS2O4；待反應完全后，移走恒溫水浴裝置并冷卻至室溫，向三頸燒瓶中加人18%的NaOH溶液，使之發生反應生成Na2S2O4和Zn(OH)2；經一系列操作后得到無水Na2S2O4樣品。

①實驗開始時，應先關閉止水夾K3、打開K1和K2，通入一段時間SO2，其原因是__________。

②通過觀察_________________，調節止水夾K1來控制SO2的流速。

③由ZnS2O4生成Na2S2O4的化學方程式為_____________。

(3)稱取2.0gNa2S2O4樣品溶于冷水中，配成100mL吐溶液，取出10mL該溶液于試管中，用0 .10 mol/L的KMnO4溶液滴定（滴定至終點時產物為Na2SO4和MnSO4），重復上述操作2次，平均消耗溶液12.00mL。則該樣品中Na2S2O4的質量分數為_______（雜質不參與反應）。

Answer 1

【答案】⑴①A Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O ② g，h，e，f，i(e)

⑵①排除裝置中的氧氣 ②三頸燒瓶（或裝置G）中通入二氧化硫導管中的氣泡數

③ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2↓

⑶ 87%

【解析】(1)①實驗室利用Na2SO3固體和稀硫酸反應制二氧化硫，不需要加熱，應選擇上圖中的A裝置進行，反應的化學方程式為Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

②SO2的干燥只能使用濃硫酸，不能用堿石灰，SO2的密度比空氣大，要用NaOH的溶液或堿石灰吸收其尾氣，流程為制取、干燥、收集及尾氣處理，其接口的連接順序為發生裝置→g→h→e→f→i(c)；

（2）①裝置中有氧氣會氧化鋅，所以實驗開始時，應先關閉止水夾K3、打開K1和K2，通入一段時間SO2，這樣可排除裝置中的氧氣；

②通過觀察三頸燒瓶（或裝置G）中通入二氧化硫導管中的氣泡數，調節止水夾K1來控制SO2的流速；

③合成保險粉的反應物為ZnS2O4和NaOH，生成Na2S2O4和Zn（OH）2，反應的方程式為ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn（OH）2↓；

(3)根據6KMnO4+4H2SO4+5Na2S2O4=5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O，樣品中Na2S2O4的物質的量為0 .10 mol/L×0.012L××=0.1mol，該樣品中Na2S2O4的質量分數為×100%=87%。