Question

Na₂S₂O₄·2H₂O是染料工业中常用的还原剂，俗称保险粉｡它可溶于氢氧化钠溶液并稳定存在，难溶于乙醇，受热易分解，制备保险粉的流程如下:

回答下列问题:

(1)保险粉的制备过程要在无氧条件下进行，原因是__________

(2)若用Na₂SO₃固体和酸反应制备SO₂气体，下列最适宜选用的酸是____(填标号)｡

A.浓盐酸    B.稀硝酸    C.70%硫酸    D.98%硫酸

(3)步骤②需要控制温度在35℃的原因是__________已知pH>11时，Zn(OH) ₂转化为，为了使Zn²⁺沉淀完全,则加入氢氧化钠溶液调节溶液的pH范围是______________(25℃时K_sp[Zn(OH)₂]=1.0×10^‑17，35℃时K_sp与K_w的变化可忽略)｡

(4)步骤③中加入一定量NaCl固体的目的是____｡

(5)步骤④的操作是__________经干燥得Na₂S₂O₄·2H₂O样品｡

(6)为了测定Na₂S₂O₄·2H₂O样品纯度，取mg样品溶解在足量的甲醛溶液中，配制成100.00mL溶液｡取10.00mL溶液于锥形瓶中，用cmol/L碘标准液滴定至终点，消耗标准液的体积为VmL｡测定过程中，发生的反应：Na₂S₂O₄+2HCHO+H₂O═NaHSO₃•CH₂O+NaHSO₂•CH₂O，NaHSO₂•CH₂O+2I₂+2H₂O═NaHSO₄+HCHO+4HI，则样品中Na₂S₂O₄·2H₂O的纯度为____｡

Answer

保险粉具有还原性，容易被氧气氧化 C 温度低于35℃，反应速率太慢，温度太高，Na2S2O4容易分解 [8-11) 增大c(Na+)，使平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移动，便于Na2S2O4晶体析出 过滤，用乙醇洗涤2-3次

【解析】

Zn和SO2反应生成ZnS2O4，控制温度在35℃，使ZnS2O4和NaOH反应生成Na2S2O4和Zn(OH)2沉淀，通过过滤除去Zn(OH)2，得Na2S2O4溶液，Na2S2O4溶液中加入NaCl增大Na+的浓度，同时降温使Na2S2O4晶体析出，据此解答。

(1)保险粉具有还原性，在有氧条件下反应容易被氧化，所以，保险粉的制备过程要在无氧条件下进行，故答案为：保险粉具有还原性，容易被氧气氧化；

(2)A．浓盐酸易挥发，会混有HCl，A不满足题意；

B．稀硝酸有强氧化性，与Na2SO3反应得不到SO2，B不满足题意；

C．70%硫酸和Na2SO3能较快产生SO2，C满足题意；

D．98%的硫酸浓度太大，很难电离出氢离子，反应产生二氧化硫的速率比较慢，D不满足题意；

故答案为：C；

(3)温度低于35℃，反应速率太慢，温度太高，Na2S2O4容易分解，所以步骤②需要控制温度在35℃。Zn2+沉淀完全，即c(Zn2+)≤10-5，c(Zn2+)=10-5时，1.0×10‑17=10-5×c2(OH-)，解得：c(OH-)=10-6，c(H+)==10-8，pH=8。当c(Zn2+)＜10-5时，OH-浓度比10-6大，碱性更强，pH＞8，当pH>11时，Zn(OH) 2转化为，所以，为了使Zn2+沉淀完全，需控制pH范围在[8-11)，故答案为：温度低于35℃，反应速率太慢，温度太高，Na2S2O4容易分解；[8-11)；增大c(Na+)，使平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移动，便于Na2S2O4晶体析出；

(4)步骤③中加入一定量NaCl固体，c(Na+)增大，平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移动，便于Na2S2O4晶体析出，故答案为：使c(Na+)增大，平衡Na2S2O4(s)2Na+(aq)+ S2O42-(aq)逆向移动，便于Na2S2O4结晶析出；

(5)步骤③析出Na2S2O4晶体，步骤④为过滤，洗涤，Na2S2O4难溶于乙醇，故用乙醇洗涤，洗涤一般重复2-3次，即步骤④为过滤，用乙醇洗涤2-3次，故答案为：过滤，用乙醇洗涤2-3次；

(6)结合滴定过程发生的反应方程式可得：Na2S2O4•2H2O~NaHSO2•CH2O~I2，所以： ，解得：n=，则mg样品中Na2S2O4的物质的量==，Na2S2O4的质量=210g/mol×=105cV×10-2g，Na2S2O4•2H2O的纯度==，故答案为：。