Question

保险粉（Na₂S₂O₄）有极强的还原性，遇热水或潮湿空气会分解发热，但在碱性环境下较稳定。回答下列问题：

(1)二氧化硫的制备

①二氧化硫的发生装置可以选择上图中的_____________（填大写字母），反应的化学方程式为______________________。

②欲收集一瓶干燥的二氧化硫，选择上图中的装置，其接口的连接顺序为发生装置→__________________→→______→______→ ____________。（按气流方向，用小写字母表示）

(2)保险粉的制备

在35-45℃下，将SO₂气体通入锌粉一水悬浮液中（如图），使之发生反应生成ZnS₂O₄；待反应完全后，移走恒温水浴装置并冷却至室温，向三颈烧瓶中加人18%的NaOH溶液，使之发生反应生成Na₂S₂O₄和Zn(OH)₂；经一系列操作后得到无水Na₂S₂O₄样品。

①实验开始时，应先关闭止水夹K₃、打开K₁和K₂，通入一段时间SO₂，其原因是__________。

②通过观察_________________，调节止水夹K₁来控制SO₂的流速。

③由ZnS₂O₄生成Na₂S₂O₄的化学方程式为_____________。

(3)称取2.0gNa₂S₂O₄样品溶于冷水中，配成100mL吐溶液，取出10mL该溶液于试管中，用0 .10 mol/L的KMnO₄溶液滴定（滴定至终点时产物为Na₂SO₄和MnSO₄），重复上述操作2次，平均消耗溶液12.00mL。则该样品中Na₂S₂O₄的质量分数为_______（杂质不参与反应）。

Answer

A Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O g，h，e，f，i(e) 排除装置中的氧气 三颈烧瓶（或装置G）中通入二氧化硫导管中的气泡数 ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn(OH)2↓ 87%

【解析】(1)①实验室利用Na2SO3固体和稀硫酸反应制二氧化硫，不需要加热，应选择上图中的A装置进行，反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

②SO2的干燥只能使用浓硫酸，不能用碱石灰，SO2的密度比空气大，要用NaOH的溶液或碱石灰吸收其尾气，流程为制取、干燥、收集及尾气处理，其接口的连接顺序为发生装置→g→h→e→f→i(c)；

（2）①装置中有氧气会氧化锌，所以实验开始时，应先关闭止水夹K3、打开K1和K2，通入一段时间SO2，这样可排除装置中的氧气；

②通过观察三颈烧瓶（或装置G）中通入二氧化硫导管中的气泡数，调节止水夹K1来控制SO2的流速；

③合成保险粉的反应物为ZnS2O4和NaOH，生成Na2S2O4和Zn（OH）2，反应的方程式为ZnS2O4+2NaOH=Na2S2O4+Zn（OH）2↓；

(3)根据6KMnO4+4H2SO4+5Na2S2O4=5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O，样品中Na2S2O4的物质的量为0 .10 mol/L×0.012L××=0.1mol，该样品中Na2S2O4的质量分数为×100%=87%。