Question

3．连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）是印刷工业中重要的还原剂．某小组进行如下实验：
已知：
①、连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇．
②、4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O
I．制备
75℃时，将甲酸钠和纯碱加入乙醇水溶液溶解后，再加入装置 C 中，然后通入 SO₂ 进 行反应，其反应方程式为：2HCOONa+Na₂CO₃+4SO₂=2Na₂S₂O₄+3CO₂+H₂O．

分析并回答下列问题：
（1）A 中反应的化学方程式为Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；冷却至 40～50℃，过 滤，用乙醇洗涤，干燥制得 Na₂S₂O₄．
（2）C 中多孔球泡的作用是 增大接触面积，促进SO₂的吸收
（3）装置 D 盛放品红溶液，作用是检验装置 C 中 SO₂ 的吸收效率，若在吸收过程中 D
中颜色逐渐褪去，此时应该采取的措施是撤去A中酒精灯，减缓SO₂的生成速率
II．【Na₂S₂O₄ 的性质】
取纯净的 Na₂S₂O₄ 晶体，配成溶液，进行下列性质探究实验，完成表的空格
（供选择的试剂：淀粉-KI 溶液、紫色石蕊试液、稀硝酸、BaCl₂ 溶液）

假  设	操作	现  象	原理
Na2S2O4 为强 碱弱酸盐，其溶 液为碱性．	取少量溶液于试管中，滴加 紫色石蕊试液	溶液变 成蓝色	S2O42-水解，使溶液成碱性
Na2S2O4 中 S 为 +3 价，具有较强 的还原性．	取少量溶液于试管中，滴加过量新制氯水，再 滴加 BaCl2 溶液	有白色沉淀生 成	该反应的离子方程式依次为： 4H2O+S2O42-+3Cl2=2SO42-+6Cl-+8H+ Ba2++SO42-=BaSO4↓

III．【测定 Na₂S₂O₄的纯度】
取 8.00g  制备的晶体溶解后，加入足量稀硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥．得固 体 0.64g．则 Na₂S₂O₄的纯度为87%[已知：M（Na₂S₂O₄）=174.0]．

Answer 1

分析 （1）A 中反应即铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，据此书写；连二亚硫酸钠（Na₂S₂O₄）是一种白色粉末，易溶于水，难溶于乙醇，因此可以用乙醇洗涤产品；
（2）C 中多孔球泡的作用是增大接触面积，促进SO₂的吸收；
（3）根据吸收过程中 D中颜色逐渐褪去，说明二氧化硫吸收效率低，应减慢生成二氧化硫的速率；
II．【Na₂S₂O₄ 的性质】根据碱遇紫色石蕊试液变成蓝色，滴加过量新制氯水，再滴加 BaCl₂溶液有白色沉淀生成，说明生成硫酸根，据此分析；
III．【测定 Na₂S₂O₄的纯度】根据4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O，所以取 8.00g 制备的晶体溶解后，加入足量稀硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得固 体 0.64g即为S单质质量，据此计算．

解答 解：（1）A 中反应即铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，则化学方程式为：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
连二亚硫酸钠易溶于水，难溶于乙醇，因此可以用乙醇洗涤产品，减少因溶解导致的损失，
故答案为：Cu+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；乙醇；
（2）C 中多孔球泡的作用是增大接触面积，促进SO₂的吸收，故答案为：增大接触面积，促进SO₂的吸收；
（3）因为吸收过程中 D中颜色逐渐褪去，说明二氧化硫吸收效率低，应减慢生成二氧化硫的速率，所以此时应该采取的措施是撤去A中酒精灯，减缓SO₂的生成速率；故答案为：撤去A中酒精灯，减缓SO₂的生成速率；
II．【Na₂S₂O₄ 的性质】因为碱遇紫色石蕊试液变成蓝色，所以取少量溶液于试管中，应滴加紫色石蕊试液；因为滴加过量新制氯水，再滴加 BaCl₂溶液有白色沉淀生成，说明新制氯水将Na₂S₂O₄ 中 S 氧化生成硫酸根，硫酸根再与钡离子反应生成白色硫酸钡沉淀，离子方程式为：4H₂O+S₂O₄^2-+3Cl₂=2SO₄^2-+6Cl^-+8H⁺
，Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓；
故答案为：

假设	操作	现象	原理
	紫色石蕊试液
			4H2O+S2O42-+3Cl2=2SO42-+6Cl-+8H+ Ba2++SO42-=BaSO4↓

III．【测定 Na₂S₂O₄的纯度】因为4HCl+2Na₂S₂O₄=4NaCl+S↓+3SO₂↑+2H₂O，所以取 8.00g 制备的晶体溶解后，加入足量稀硫酸，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得固 体 0.64g即为S单质质量，根据方程式Na₂S₂O₄的质量为$\frac{0.64g}{32g/mol}$×2×174.0g/mol=6.96g，所以Na₂S₂O₄的纯度为$\frac{6.96}{8.00}$×100%=87%，故答案为：87%．

点评 本题考查物质制备和检验、实验设计与探究等，是对学生综合能力的考查，为高考常考题型，注意对题目信息的应用，难度中等．