9．連二亞硫酸鈉（Na2S2O4）又稱保險粉，是印刷工業(yè)中重要的還原劑．某課題小組進行如下實驗．
Ⅰ．查閱材料
（1）連二亞硫酸鈉（Na2S2O4）是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇．
（2）2Na2S2O4+4HCl═4NaCl+S↓+3SO2↑+2H2O
Na2S2O3+2HCl═2NaCl+S↓+SO2↑+H2O
（1）制備方法
75℃時將甲酸鈉和純堿加入乙醇水溶液中，通入SO2進行反應，完成其反應方程式：
HCOONa+1Na2CO3+4SO2□=2Na2S2O4+3CO2+□
冷卻至40℃～45℃，過濾，用乙醇洗滌，干燥制得Na2S2O4．
（2）Na2S2O4的性質(zhì)
（1）Na2S2O4 溶液在空氣中易被氧化，課題小組測定0.050 mol•L-1 Na2S2O4 溶液在空氣中pH變化如圖：0～t1 段主要生成HSO3-，根據(jù)pH變化圖，HSO3-的電離平衡＞水解平衡（填“＜”或“＞”），課題小組推測Na2S2O4 溶液在空氣中易被氧化，0～t1 發(fā)生離子反應方程式為2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．t3 時溶液中主要陰離子符號是SO42-．

（2）隔絕空氣加熱Na2S2O4 固體完全分解得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3 和氣體為SO2（填化學式）．請你設計實驗驗證產(chǎn)物有Na2S2O3 存在，完成下表中內(nèi)容．（供選擇的試劑：稀鹽酸、稀硝酸、BaCl2 溶液、KMnO4 溶液）
實驗步驟（不要求寫出具體操作過程）預期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論

分析 （1）根據(jù)電子得失守恒和原子守恒書寫化學方程式；連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇；
（1）溶液顯酸性，HSO3-的電離程度大于水解程度；Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，t3時溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉；
（2）隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產(chǎn)物，而Na2S2O3中S是+2價，則根據(jù)氧化還原反應中電子得失守恒可知氣體應該是SO2．根據(jù)反應Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要檢驗硫代硫酸鈉．

解答 解：（1）反應中S元素的化合價從+4價降低到+3價，得到1個電子．甲酸鈉中碳元素的化合價從+2價升高到+4價，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知反應的化學方程式為2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O．連二亞硫酸鈉是一種白色粉末，易溶于水，難溶于乙醇，因此可以用乙醇洗滌產(chǎn)品，
故答案為：2HCOONa+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O4+3CO2+H2O；乙醇；
（1）Na2S2O4溶液在空氣中易被氧化生成亞硫酸氫鈉，則0～t1段發(fā)生離子反應方程式為 2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-．0～t1段主要先生成HSO3-，溶液顯酸性，HSO3-的電離程度大于水解程度，t3時溶液的pH=1，說明溶液的酸性較強，因此亞硫酸氫鈉被氧化為硫酸氫鈉，則溶液中主要陰離子符號是SO42-，故答案為：＞；2S2O42-+O2+2H2O=4HSO3-；SO42-；
（2）隔絕空氣加熱Na2S2O4固體完全分解，得到固體產(chǎn)物Na2SO3、Na2S2O3和氣體，其中亞硫酸鈉是氧化產(chǎn)物，而Na2S2O3中S是+2價，則根據(jù)氧化還原反應中電子得失守恒可知氣體應該是SO2．根據(jù)反應Na2S2O3+2HCl=2NaCl+S↓+SO2↑+H2O可知要檢驗硫代硫酸鈉，則只需要取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸，如果有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在，故答案為：SO2；

實驗步驟（不要求寫出具體操作過程）預期的實驗現(xiàn)象和結(jié)論
取少量完全分解的固體產(chǎn)物于試管中，加入稀鹽酸若有淡黃色沉淀，則有Na2S2O3存在

點評 本題考查氧化還原反應、水解反應、物質(zhì)制備和檢驗實驗設計與探究，涉及對反應原理、裝置及操作的分析評價、離子方程式的書寫等，注意對物質(zhì)性質(zhì)信息的應用，難度中等．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：解答題

19．氮元素可以形成多種化合物．回答以下問題：
（1）基態(tài)氮原子的價電子排布圖是．
（2）肼（N2H4）分子可視為NH3分子中的一個氫原子被-NH2（氨基）取代形成的另一種氮的氫化物．
①N2H4分子中氮原子軌道的雜化類型是sp3．
②肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生的反應是：
N2O4（l）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-1038.7kJ•mol-1
若該反應中有4mol N-H鍵斷裂，則形成的π鍵有3mol．
③肼能與硫酸反應生成N2H6SO4，N2H6SO4晶體類型與硫酸銨相同，則N2H6SO4晶體內(nèi)不存在d（填標號）
a．離子鍵  b．共價鍵       c．配位鍵         d．范德華力
（3）圖1表示某種含氮有機化合物的結(jié)構(gòu)，其分子內(nèi)4個氮原子分別位于正四面體的4個頂點（見圖2），分子內(nèi)存在空腔，能嵌入某離子或分子并形成4個氫鍵予以識別．

下列分子或離子中，能被該有機化合物識別的是c（填標號）．
a．CF4      b．CH4          c．NH4+        d．H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

20．（1）元素周期表中第三周期元素中氧化性最強的簡單陽離子是Al3+．
（2）已知M2On2ˉ可與R2ˉ作用，R2ˉ被氧化為R的單質(zhì)，M2On2ˉ的還原產(chǎn)物中，M為+3價，又知c（M2On2ˉ）=0.3mol/L的溶液100mL可與c（R2ˉ）=0.6mol/L的溶液150mL恰好完全反應，則n值為7．
（3）某同學將SO2通入到BaCl2溶液中，出現(xiàn)了異常現(xiàn)象，看到了明顯的白色沉淀，為探究該白色沉淀的成分，他設計了如下實驗流程：

則試劑A的化學式為HCl．實驗表明，小剛加入試劑A后，白色沉淀未見溶解，則該白色沉淀的成分是BaSO4（填化學式），試推測產(chǎn)生該白色沉淀的離子方程式是2SO2+2Ba2++O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+．
（4）納米級Cu2O具有優(yōu)良的催化性能，制取Cu2O的方法有：
①加熱條件下用液態(tài)肼（N2H4）還原新制Cu（OH）2制備納米級Cu2O，同時放出N2．該制法的化學方程式為4Cu（OH）2+N2H4═2Cu2O+N2↑+6H2O．
②用陰離子交換膜控制電解液中OH-的濃度制備納米Cu2O，電解反應為2Cu+H2O  $\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$ Cu2O+H2↑，如圖所示．該電解池的陽極反應式為2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

17．在圖所示物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中，D在常溫下為無色無味的液體（反應條件均已省略）．請回答下列問題：
（1）高溫下發(fā)生的反應②中，若F為常見的金屬單質(zhì)，H是非金屬單質(zhì)，用化學方程式表示G的一個重要用途：Fe3O4+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO2．
（2）若F為淡黃色粉末，
①寫出反應②的化學方程式并用雙線橋標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
②F的電子式．
（3）若A是一種強酸，B是一含有兩種金屬元素的鹽，且其水溶液顯堿性，寫出①反應的離子方程式AlO2-+4H+=Al3+2H2O．
（4）若A、F、H是短周期且相鄰的兩個族的元素單質(zhì)，且反應均在溶液中進行，請寫出：
①的離子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；
②的化學方程式2F2+2H2O=4HF+O2．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

4．A～Q10種有機物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，其中部分反應的條件未給出．已知：G的氧化產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應．等物質(zhì)的量的A和J分別與足量的NaHCO3溶液反應，產(chǎn)生CO2（相同狀況）的體積比為1：2．

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=CHCOOH；H的結(jié)構(gòu)簡式為CH2OHCHOHCOOH； J的結(jié)構(gòu)簡式為HOOCCHOHCOOH．
（2）寫出下列化學反應的反應類型
A→C加成反應；C→E取代反應．
（3）寫出下列轉(zhuǎn)化的化學方程式
B→DBrCH2CH2COOH+2NaOH $→_{△}^{H_{2}O}$HOCH2CH2COONa+NaBr+H2O；G→ACH2OHCH2COOH $→_{△}^{濃硫酸}$CH2=CHCOOH+H2O．
（4）與G具有相同官能團的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式還有CH3CHOHCOOH； G的另一種同分異構(gòu)體可發(fā)生銀鏡反應，其核磁共振氫譜中有5個峰，其結(jié)構(gòu)簡式為HOCH2CHOHCHO．
（5）Q的結(jié)構(gòu)簡式．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．過氧化鈣可以用于改善地表水質(zhì)，處理含重金屬粒子廢水和治理赤潮，也可用于應急供氧等．工業(yè)上生產(chǎn)過氧化鈣的主要流程如下：

已知CaO2•8H2O呈白色，微溶于水，不溶于醇類和乙醚等，加熱至350℃左右開始分解放出氧氣．
（1）用上述方法制取CaO2•8H2O的化學方程式是CaCl2+H2O2+2NH3+8H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl或CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl；
（2）該制法的副產(chǎn)品為NH4Cl（填化學式），為了提高副產(chǎn)品的產(chǎn)率，結(jié)晶前要將溶液的pH調(diào)整到合適范圍，可加入的試劑是鹽酸；
（3）檢驗“水洗”是否合格的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸銀溶液，看是否產(chǎn)生白色沉淀；
（4）測定產(chǎn)品中CaO2的含量的實驗步驟：
第一步：準確稱取a g產(chǎn)品于有塞錐形瓶中，加入適量蒸餾水和過量的b g KI晶體，再滴入適量2mol•L-1的鹽酸溶液，充分反應．
第二步：向上述錐形瓶中加入幾滴淀粉溶液．
第三步：逐滴加入濃度為c mol•L-1的Na2S2O3溶液至反應完全，消耗Na2S2O3溶液V mL．
已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
①第一步反應的離子方程式為CaO2+4H++2I-═Ca2++2H2O+I2；
②第三步中盛放Na2S2O3溶液的儀器名稱是堿式滴定管，反應完全時的現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色
③產(chǎn)品中CaO2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{3.6cV}{a}$%（用字母表示）．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

1．海水是一個巨大的化學資源寶庫，利用海水可以獲得很多化工產(chǎn)品．
（1）海水中制得的氯化鈉可用于生產(chǎn)燒堿及氯氣．反應的離子方程式是2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-．
（2）利用制鹽后的鹽鹵提取溴的工藝流程如下（部分操作和條件已略去）：

將Br2與Na2CO3反應的化學方程式補充完整：□Br2+□Na2CO3═NaBrO3+□5NaBr+□3CO2
（3）鹽鹵蒸發(fā)冷卻后析出鹵塊的主要成分是MgCl2，此外還含F(xiàn)e2+、Fe3+、Mn2+等離子．以鹵塊為原料制得鎂的工藝流程如下（部分操作和條件已略去）：

生成氫氧化物沉淀的pH
物質(zhì)開始沉淀沉淀完全
Fe（OH）32.73.7
Fe（OH）27.69.6
Mn（OH）28.39.8
Mg（OH）29.611.1
①步驟②中需控制pH=9.8，其目的是除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+雜質(zhì)，使之完全生成沉淀而除去．
②用NaClO 氧化Fe2+得到Fe（OH）3沉淀的離子反應方程式是ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe（OH）3+Cl-+4H+．
③步驟③需在HCl保護氣中加熱進行，其原理涉及的離子方程式為Mg2++2H2O?Mg（OH）2+2H+．
④NaClO還能除去鹽鹵中的CO（NH2）2，生成鹽類物質(zhì)和能參與大氣循環(huán)的物質(zhì)．除去0.1mol CO（NH2）2時消耗NaClO22.35g．

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

18．某有機物R的分子式為C3H8O，它能和鈉反應產(chǎn)生氣體．在光照下，R分子烴基上氫原子與氯氣發(fā)生取代反應，R可能的一氯代物共有（　�。�
A．2種B．4種C．5種D．6種

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

10．從明礬[KAl（SO4）2•12H2O]制備Al、K2SO4和H2SO4的流程如下：

已知：明礬焙燒的化學方程式為：4[KAl（SO4）2•12H2O]+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2↑+48H2O
請回答下列問題：
（1）在焙燒明礬的反應中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為：1：2．
（2）步驟②中，為提高浸出率，可采取的措施有AC．
A．粉碎固體混合物　　B．降低溫度      C．不斷攪拌　D．縮短浸泡時間
（3）明礬焙燒完全后，從步驟②的濾液中得到K2SO4晶體的方法是蒸發(fā)結(jié)晶．
（4）步驟③電解的化學方程式是2Al2O3$\frac{\underline{\;\;\;\;\;冰晶石\;\;\;\;\;}}{970℃電解}$4Al+3O2↑，電解池的電極是用碳素材料做成，電解過程中，陽極材料需要定期更換，原因是：陽極中碳被氧化成CO2（CO）．
（5）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉(zhuǎn)化為Ni（OH）2，則該電池的正極電極反應式是NiO（OH）+H2O+e-═Ni（OH）2+OH-．
（6）焙燒a噸明礬（摩爾質(zhì)量為b g/mol），若SO2 的轉(zhuǎn)化率為96%，可生產(chǎn)質(zhì)量分數(shù)為98%的H2SO4質(zhì)量為$\frac{a×10{\;}^{6}g/t}{bg/mol}$=$\frac{9mol×98g/mol×96%×a}{4mol×bg/mol×98%}$=$\frac{216a}$噸（列出計算表達式）．

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