Question

焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：

（1）生产Na₂S₂O₅，通常是由NaHSO₃过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式__________。

（2）利用烟道气中的SO₂生产Na₂S₂O₅的工艺为：

①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。

②工艺中加入Na₂CO₃固体、并再次充入SO₂的目的是__________。

（3）制备Na₂S₂O₅也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO₂碱吸收液中含有NaHSO₃和Na₂SO₃。阳极的电极反应式为_____________。电解后，__________室的NaHSO₃浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na₂S₂O₅。

（4）Na₂S₂O₅可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na₂S₂O₅残留量时，取50.00 mL葡萄酒样品，用0.01000 mol·L⁻¹的碘标准液滴定至终点，消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na₂S₂O₅的残留量为____________g·L⁻¹（以SO₂计）。

Answer

2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液 2H2O－4e－＝4H＋+O2↑ a S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋ 0.128

【解析】

（1）根据原子守恒书写方程式；

（2）①根据溶液显酸性判断产物；

②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，据此判断；

（3）根据阳极氢氧根放电，阴极氢离子放电，结合阳离子交换膜的作用解答；

（4）焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应，据此书写方程式；根据方程式计算残留量。

（1）亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O；

（2）①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即Ⅰ中为NaHSO3；

②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液；

（3）阳极发生失去电子的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为2H2O－4e－＝4H＋+O2↑。阳极区氢离子增大，通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合生成亚硫酸氢钠。阴极是氢离子放电，氢氧根浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。

（4）单质碘具有氧化性，能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠，反应的方程式为S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋；消耗碘的物质的量是0.0001mol，所以焦亚硫酸钠的残留量（以SO2计）是。