Question

保险粉(Na₂S₂O₄)可用作食品保鲜剂、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。锌粉法制备Na₂S₂O₄的工艺流程如图所示：

回答下列问题：

(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Ⅰ中发生反应的化学方程式为__________。

(3)步骤Ⅱ中需选用的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒之外，还有__________(填名称)。

(4)在步骤III中加入NaCl的作用是_______，得到的Na₂S₂O₄固体要用乙醇洗涤，其优点是_________。

(5)铁氰化钾可用于分析检测保险粉。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，能将氧化为，[Fe(CN)₆]³⁻还原为[Fe(CN)₆]⁴⁻，该反应的离子方程式为___________；取1.16g Na₂S₂O₄样品溶于水，用0.4mol·L⁻¹的K₃[Fe(CN)₆]标准液滴定至终点，消耗25.00mL。该样品中Na₂S₂O₄的质量分数为________。

Answer

B 增大锌粉的表面积，加快反应速率 Zn+2SO2=ZnS2O4 漏斗 降低Na2S2O4的溶解度 便于其结晶析出除去晶体表面的水分，并减少Na2S2O4的溶解损失 +2[Fe(CN)6]3−+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4−+4H+ 75%

【解析】

本实验以锌粉为原料制备保险粉，首先经锌粉分散到水中形成锌粉—水悬浊液，这样可以增大反应物的表面积，加快反应速率，将悬浊液与二氧化硫反应生成ZnS2O4，因碳酸锌不溶于水，将ZnS2O4加入到碳酸钠溶液中得到Na2S2O4溶液，随后向溶液中加入氯化钠使Na2S2O4固体大量析出得到Na2S2O4粗产品，将粗产品经过一系列后续处理得到保险粉，由此分析。

(1)浓硫酸与Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、SO2、H2O，反应方程式为H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O；A装置不能控制反应速率，且浓硫酸具有吸水性，长颈漏斗容易导致浓硫酸稀释，A不合理；B装置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盛有浓硫酸的烧瓶上下气体压强抑制，便于浓硫酸顺利滴下，B合理；C装置浓硫酸与盐的反应放出大量的热，会导致装置炸裂，C不合理；故选择B；

(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，步骤Ⅰ中Zn与SO2反应生成ZnS2O4，过程中发生的反应的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4；

(3)步骤Ⅱ为过滤操作，除用到烧杯、玻璃棒之外，还需要用到漏斗；

(4)步骤Ⅲ中加入NaCl是为了降低Na2S2O4的溶解度，便于晶体的析出；保险粉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，又能减少保险粉溶解的损失；

(5)根据题目分析，铁氰化钾与保险粉反应的离子方程式为+2[Fe(CN)6]3−+2H2O＝2+2[Fe(CN)6]4−+4H+；根据方程式可得保险粉与铁氰化钾的反应关系为Na2S2O4~2K3[Fe(CN)6]，n(Na2S2O4)=n(K3[Fe(CN)6])=×0.4×25×10-3 mol=5×10-3 mol，m(Na2S2O4)= 5×10-3×174=0.87g，则样品中Na2S2O4的质量分数为=75%。