Question

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）常用作食品漂白剂．其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO₃Na₂S₂O₅+H₂O等多步反应．
（1）反应I的化学方程式为______，反应Ⅰ进行时应先通入______气体．
（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，目的是______．在上述工艺流程中可循环使用的物质是______．
（3）反应Ⅱ中需控制参加反应的气体与固体的物质的量之比接近______，若气体量不足，则会导致______．
（4）Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂，其离子方程式为______．

Answer

该原理为：反应Ⅰ为生成NaHCO3，加热生成Na2CO3，在反应Ⅱ中二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3与二氧化碳，加热NaHSO3生成Na2S2O5．
（1）工艺流程可知，反应Ⅰ为生成NaHCO3，氯化钠溶液通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠与氯化铵，反应Ⅰ进行时应先通入氨气，增大HCO3-的浓度，便于NaHCO3析出；
（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，增大硫与空气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率；
反应需要的物质，在其它的反应中又生成该物质，该物质可以循环利用，结合方式的反应判断；
（3）反应Ⅱ中发生反应Na2CO3+H2O+SO2=2NaHSO3+CO2↑，2NaHSO3Na2S2O5+H2O，根据碳酸钠与二氧化硫能完全反应判断，二者物质的量关系；
若SO2不足Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加；
（4）Na2S2O5与稀硫酸反应生成SO2，反应中S元素的化合价未发生变化，同时生成硫酸钠与水．
【解析】
该原理为：反应Ⅰ为生成NaHCO3，加热生成Na2CO3，在反应Ⅱ中二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3与二氧化碳，加热NaHSO3生成Na2S2O5．
（1）工艺流程可知，反应Ⅰ为生成NaHCO3，氯化钠溶液通入氨气、二氧化碳生成碳酸氢钠与氯化铵，反应方程式为：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；
反应Ⅰ进行时应先通入氨气，增大HCO3-的浓度，便于NaHCO3析出，
故答案为：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；NH3；
（2）硫磺燃烧前先加热成液态并通过喷嘴喷入焚硫炉中，增大硫与空气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率；
由转化关系可知，反应中需要CO2、H2O，其它反应又生成的CO2、H2O，故CO2、H2O可以重复利用；
故答案为：增大硫与空气的接触面积，使硫磺充分燃烧，加快反应速率；CO2、H2O；
（3）反应Ⅱ中发生反应Na2CO3+H2O+2SO2=2NaHSO3+CO2↑，2NaHSO3Na2S2O5+H2O，故SO2与Na2CO3的物质的量之比接近
2：1恰好完全反应，若SO2不足Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加，Na2S2O5产率降低；
故答案为：2：1；Na2S2O5产品中Na2SO3、Na2CO3等杂质含量增加，Na2S2O5产率降低；
（4）Na2S2O5与稀硫酸反应生成SO2，反应中S元素的化合价未发生变化，同时生成硫酸钠与水，反应离子方程式为：S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O，
故答案为：S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O．