Question

【题目】工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠（Na2S2O5）．其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3 Na2S2O5+H2O等多步反应．

（1）反应I的化学方程式为：_____________________________________________________ ．

（2）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为：__________________________．

（3）反应I时应先通的气体为______，副产品X的化学式是______．

（4）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为______．检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是______（填编号）

①酸性高锰酸钾②品红溶液③澄清石灰水

④饱和碳酸氢钠溶液⑤NaOH⑥稀硫酸．

Answer 1

【答案】 NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O NH3 CuSO45H2O 2：1 ①③⑥

【解析】反应Ⅰ为生成NaHCO3，加热生成Na2CO3，在反应Ⅱ中二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3与二氧化碳，加热NaHSO3生成Na2S2O5。硫化铜在空气中灼烧生成氧化铜和二氧化硫，氧化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜，据此解答。

（1）根据流程可确定反应物为NaCl、NH3、CO2，产物为NH4Cl和碳酸氢钠，因此反应Ⅰ的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（2）根椐提示可知生成二氧化硫和水，Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2和水，反应的离子方程式为S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O；

（3）由于二氧化碳在水中的溶解性很小，氨气极易溶于水，反应Ⅰ进行时应先通入氨气，增大HCO3-的浓度，便于NaHCO3析出；根据上述分析可知，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤，得出硫酸铜晶体，因此副产品X的化学式是CuSO45H2O；

（4）从图示中可以看出反应Ⅱ中气体与固体分别是二氧化硫和碳酸钠，这两种物质反应必须生成亚硫酸氢钠：反应Ⅱ中反应应是二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3，NaHSO3再生成Na2S2O5，反应方程式为Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2，因此气体与固体的物质的量之比为2：1；检验产品中含有碳酸钠杂质，需加酸反应检验二氧化碳生成，即用澄清石灰水，但加酸会生成二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，故应先除去，用酸性高锰酸钾溶液根据颜色不褪色确定二氧化硫除净，故选①③⑥。