Question

【題目】工業(yè)上以侯氏制堿法為基礎(chǔ)生產(chǎn)焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）．其制備工藝流程如下：

已知：反應(yīng)Ⅱ包含2NaHSO3 Na2S2O5+H2O等多步反應(yīng)．

（1）反應(yīng)I的化學(xué)方程式為：_____________________________________________________ ．

（2）已知Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2，其離子方程式為：__________________________．

（3）反應(yīng)I時(shí)應(yīng)先通的氣體為______，副產(chǎn)品X的化學(xué)式是______．

（4）為了減少產(chǎn)品Na2S2O5中雜質(zhì)含量，需控制反應(yīng)Ⅱ中氣體與固體的物質(zhì)的量之比約為______．檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有碳酸鈉雜質(zhì)所需試劑是______（填編號(hào)）

①酸性高錳酸鉀②品紅溶液③澄清石灰水

④飽和碳酸氫鈉溶液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】反應(yīng)Ⅰ為生成NaHCO3，加熱生成Na2CO3，在反應(yīng)Ⅱ中二氧化硫與碳酸鈉反應(yīng)生成NaHSO3與二氧化碳，加熱NaHSO3生成Na2S2O5。硫化銅在空氣中灼燒生成氧化銅和二氧化硫，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，據(jù)此解答。

（1）根據(jù)流程可確定反應(yīng)物為NaCl、NH3、CO2，產(chǎn)物為NH4Cl和碳酸氫鈉，因此反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl；

（2）根椐提示可知生成二氧化硫和水，Na2S2O5與稀硫酸反應(yīng)放出SO2和水，反應(yīng)的離子方程式為S2O52-+2H+=2SO2↑+H2O；

（3）由于二氧化碳在水中的溶解性很小，氨氣極易溶于水，反應(yīng)Ⅰ進(jìn)行時(shí)應(yīng)先通入氨氣，增大HCO3-的濃度，便于NaHCO3析出；根據(jù)上述分析可知，氧化銅與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾洗滌，得出硫酸銅晶體，因此副產(chǎn)品X的化學(xué)式是CuSO45H2O；

（4）從圖示中可以看出反應(yīng)Ⅱ中氣體與固體分別是二氧化硫和碳酸鈉，這兩種物質(zhì)反應(yīng)必須生成亞硫酸氫鈉：反應(yīng)Ⅱ中反應(yīng)應(yīng)是二氧化硫與碳酸鈉反應(yīng)生成NaHSO3，NaHSO3再生成Na2S2O5，反應(yīng)方程式為Na2CO3+2SO2+H2O=2NaHSO3+CO2，因此氣體與固體的物質(zhì)的量之比為2：1；檢驗(yàn)產(chǎn)品中含有碳酸鈉雜質(zhì)，需加酸反應(yīng)檢驗(yàn)二氧化碳生成，即用澄清石灰水，但加酸會(huì)生成二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，故應(yīng)先除去，用酸性高錳酸鉀溶液根據(jù)顏色不褪色確定二氧化硫除凈，故選①③⑥。