Question

连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄)俗称保险粉，可用作食品保鲜剂（不直接加入食品中，安全、卫生），还可用于纸浆、肥皂等的漂白剂。Na₂S₂O₄易溶于水，难溶于乙醇。在碱性介质中较稳定，在空气中易被氧化。回答下列问题：

(1)Na₂S₂O₄用于保鲜剂时能去除O₂，先生成Na₂SO₃并缓慢释放SO₂，该反应的化学方程式为________。

(2)锌粉法制备Na₂S₂O₄的工艺流程如图所示：

①实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠反应制取SO₂，并希望能控制反应速度，图中可选用的发生装置是________（填字母）。

②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液，其目的是_______。步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为___。

③在步骤.中得到的Na₂S₂O₄固体要用乙醇洗涤，其优点是_______。

(3)目前，我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠，其原理是先将HCOONa和烧碱加人乙 醇水溶液液中，然后通入SO₂发生反应，有CO₂气体放出，总反应的化学方程式是___________。

(4)连二亚硫酸钠的分析检测。铁氰化钾法：铁氰化钾K₃[Fe(CN)₆]是一种比较弱的氧化剂，其具有强氧化剂所没有的选择性氧化性，能将S₂O₄^2-氧化为SO₃^2-，[Fe(CN)₆]^3-还原为[Fe(CN)₆]₄^-。取50.00mLNa₂S₂O₄样品溶液，用0.02mol•L^-1的K₃[Fe(CN)₆]标准液滴定至终点，消耗10.00mL。该样品中Na₂S₂O₄的含量为_______g•L^-1。(以SO₂计)

Answer

2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2 ad 增大锌粉的表面积，加快反应速率 ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓ 除去晶体表面的水分，并减少Na2S2O4的溶解损失 HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O 0.256

【解析】

(1)根据已知的反应物、生成物，结合电子守恒，书写反应方程式；

(2)①结合物质的存在状态及反应条件，判断使用的装置；

②根据化学反应速率影响因素分析，结合复分解反应规律书写反应方程式；

③结合物质的溶解性分析；

(3)根据题干信息，书写反应方程式；

(4)根据氧化还原反应中电子转移数目相等计算。

(1) Na2S2O4与O2生成Na2SO3和SO2，反应方程式为2Na2S2O4+O2=2Na2SO3+2SO2；

(2)①浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应产生Na2SO4、SO2、H2O，反应方程式为：H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O，

a.反应不需要加热，Na2SO3是细小晶体，通过控制分液漏斗的活塞控制反应速率，装置a合理；

b.不能控制反应速率，且浓硫酸具有吸水性，长颈漏斗容易导致浓硫酸稀释，b不合理；

c.浓硫酸与盐的反应放出大量的热，会导致集气瓶炸裂，c不合理；

d.通过控制分液漏斗的活塞控制反应速率，上下联通的导气管会使浓硫酸上下气体压强一致，便于浓硫酸顺利滴下，装置d合理；

故合理选项是ad；

②工业上常将锌块进行预处理得到锌粉—水悬浊液，其目的是增大锌粉的表面积，加快反应速率。根据流程图可知步骤Ⅱ中发生复分解反应的化学方程式为ZnS2O4+Na2CO3=Na2S2O4+ZnCO3↓；

③Na2S2O4易溶于水，难溶于乙醇，用乙醇洗涤，既能除去晶体表面的水分，并减少Na2S2O4的溶解损失；

(3)目前，我国普遍采用甲酸钠法生产连二亚硫酸钠，其原理是先将HCOONa和烧碱加入乙 醇水溶液液中，然后通入SO2发生反应，产生Na2S2O4，同时有CO2气体放出和水生成，总反应的化学方程式是HCOONa+NaOH+2SO2=Na2S2O4+CO2+H2O。

(4)根据氧化还原反应中电子转移数目相等可知两种物质的反应关系为：2K3[Fe(CN)6] ～～Na2S2O4，n{K3[Fe(CN)6]}=0.02mol/L×0.01L=2×10-4mol，则n(Na2S2O4)=1×10-4mol，溶液的体积是50mL=0.05L，所以c(Na2S2O4)= 1×10-4mol÷0.05L=2×10-3mol/L，根据S元素守恒，该样品中Na2S2O4的含量以SO2计为：2×10-3mol/L ×2×64g/mol=0.256g•L-1。