Question

5．為探究無(wú)機(jī)鹽X（僅含三種元素，摩爾質(zhì)量為238g•mol^-1，原子個(gè)數(shù)比力1：1：4）的組成和性質(zhì)，設(shè)計(jì)并完成了如下實(shí)驗(yàn)：將11.9gX與水共熱，生成一種氣體單質(zhì)和某強(qiáng)酸的酸式鹽溶液A．A的焰色反應(yīng)呈黃色，A中加入足量的BaCl₂溶液，得到 23.3g不溶于稀硝酸的白色沉淀．請(qǐng)回答：
（1）X的組成元素為N_a和S、O（用元素符號(hào)表示），其化學(xué)式為Na₂S₂O₈．
（2）X氧化能力極強(qiáng)，且對(duì)環(huán)境友好，可用于脫硫、脫硝．在堿性條件下，X氧化SO₃^2-的離子方程式${S}_{2}{O}_{8}^{2-}+2O{H}^{-}+S{O}_{3}^{2-}=3S{O}_{4}^{2-}+{H}_{2}O$．

Answer 1

分析 （1）X與水共熱，生成一種氣體單質(zhì)和某強(qiáng)酸的酸式鹽溶液A，A的焰色反應(yīng)呈黃色，表明A中含有Na⁺，A中加入足量的BaCl₂溶液，得到不溶于稀硝酸的白色沉淀，表明A中含有S，由元素守恒，無(wú)機(jī)鹽X中含有Na和S，結(jié)合無(wú)機(jī)鹽僅含三種元素，摩爾質(zhì)量為238g/mol，原子個(gè)數(shù)比為1：1：4，假設(shè)含有2個(gè)Na，2個(gè)S，則剩余的8個(gè)元素摩爾質(zhì)量為$\frac{238-2×23-2×32}{8}=16$，則剩余的元素為O，該無(wú)機(jī)鹽X為Na₂S₂O₈，這個(gè)叫過(guò)二硫酸鈉．
（2）X為過(guò)二硫酸鈉（Na₂S₂O₈），其對(duì)應(yīng)的酸為過(guò)二硫酸H₂S₂O₈，看成是由2個(gè)磺酸基-SO₃H取代過(guò)氧化氫中的兩個(gè)H而得，因此，過(guò)二硫酸中含有過(guò)氧鍵，氧化能力極強(qiáng)，其鹽的氧化能力也如此，在堿性條件下，${S}_{2}{O}_{8}^{2-}$也能氧化$S{O}_{3}^{2-}$，產(chǎn)物為$S{O}_{4}^{2-}$，發(fā)生的是歸中反應(yīng)．

解答 解：（1）無(wú)機(jī)鹽X與水共熱，產(chǎn)生一種氣體單質(zhì)和某強(qiáng)酸的酸式鹽A，A的焰色反應(yīng)呈黃色，表明A中含有Na元素，向A中加入足量的BaCl₂溶液，得到不溶于水的23.3g白色沉淀，可推斷為BaSO₄，根據(jù)元素守恒，A中含有S，已知無(wú)機(jī)鹽X含有三種元素，X的摩爾質(zhì)量為238g/mol，原子個(gè)數(shù)比為1：1：4，不妨把原子個(gè)數(shù)比看成2：2：8，設(shè)一個(gè)X中含有2個(gè)Na，2個(gè)S，則剩余元素的質(zhì)量為$\frac{238-2×23-2×32}{8}=16$，為O，則可確定無(wú)機(jī)鹽X中含有的三種元素分別為Na，S，O，X的化學(xué)式為Na₂S₂O₈．故答案為：S、O，Na₂S₂O₈．
（2）X為Na₂S₂O₈，其中${S}_{2}{O}_{8}^{2-}$的氧化能力極強(qiáng)，在堿性條件下，X氧化$S{O}_{3}^{2-}$，產(chǎn)物為$S{O}_{4}^{2-}$，反應(yīng)的離子方程式為：${S}_{2}{O}_{8}^{2-}+2O{H}^{-}+S{O}_{3}^{2-}=3S{O}_{4}^{2-}+{H}_{2}O$．故答案為：${S}_{2}{O}_{8}^{2-}+2O{H}^{-}+S{O}_{3}^{2-}=3S{O}_{4}^{2-}+{H}_{2}O$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查無(wú)機(jī)物的推斷，氧化還原反應(yīng)方程式的配平，典型陽(yáng)離子的焰色反應(yīng)的顏色，氧族元素的性質(zhì)以及守恒思想的運(yùn)用，需要有較扎實(shí)的元素化學(xué)的知識(shí)，平時(shí)需多積累．題目難度中等，是中檔題．