Question

9．硫的含氧鈉鹽有許多，現(xiàn)有Na₂SO₃、Na₂S₂O₃、Na₂S₂O₄（連二亞硫酸鈉），其熱穩(wěn)定性比相應(yīng)的酸強．
已知：
2Na₂S₂O₄→Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂↑  
4H⁺+2S₂O₄^2-→3SO₂↑+S↓+2H₂O
完成下列計算：
（1）用Na₂S₂O₃溶液與不同濃度的硫酸反應(yīng)，可以研究濃度對化學反應(yīng)速率的影響．現(xiàn)有98%的濃硫酸（密度為1.84g•cm^-3）來配制500mL1mol•L（密度為1.06g•cm^-3）的稀硫酸，則需要濃硫酸27.2mL；加水481g；
（2）稱取部分氧化的亞硫酸鈉樣品10.16克溶于水，加入稍過量的鹽酸酸化了的氯化鋇溶液，過濾．洗滌，干燥，所得沉淀質(zhì)量為2.33克，則該亞硫酸鈉中已有12.6%（質(zhì)量分數(shù)）的亞硫酸鈉被氧化．
（3）現(xiàn)有8.70g的無水Na₂S₂O₄，吸水后得到10.50g Na₂S₂O₄•nH₂O，則水合物中n的值是2；
（4）Na₂S₂O₄在500℃時部分分解得產(chǎn)物A，將9.16g產(chǎn)物A中加入足量的稀硫酸中，生成SO₂1.568L（標準狀況），試確定殘留物中鈉、硫和氧的原子個數(shù)比6：5：10；若取另一份Na₂S₂O₄部分分解得到的產(chǎn)物B，則ag產(chǎn)物B中鈉、硫和氧的原子個數(shù)比為4：3：6到1：1：2之間（范圍）．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)C=$\frac{1000ρω}{M}$計算濃硫酸的濃度，再根據(jù)濃硫酸稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變計算濃硫酸的體積；根據(jù)溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=溶液質(zhì)量來計算溶劑質(zhì)量；
（2）加入稍過量的鹽酸酸化了的氯化鋇溶液，所得沉淀質(zhì)量為2.33克，即為硫酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)硫酸根離子守恒以及化學反應(yīng)原理來計算；
（3）8.70g的無水Na₂S₂O₄物質(zhì)的量是0.05mol，吸水后得到10.50g Na₂S₂O₄•nH₂O，所以0.05molNa₂S₂O₄•nH₂O中水的質(zhì)量是10.5g-8.7g=1.8g，據(jù)此計算；
（4）2Na₂S₂O₄→Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂↑，4H⁺+2S₂O₄^2-→3SO₂↑+S↓+2H₂O，其中Na₂S₂O₃和Na₂SO₃物質(zhì)的量分別為x，結(jié)合質(zhì)量守恒和化學方程式定量關(guān)系列式計算，另一份Na₂S₂O₄部分分解得到的產(chǎn)物B，則ag產(chǎn)物能是未分解，也可能是全部分解，據(jù)此計算；

解答 解：（1）質(zhì)量分數(shù)為98%、密度為1.84g•cm^-3的濃硫酸物質(zhì)的量濃度為$\frac{1000×1.84×98%}{98}$=18.4mol/L，濃硫酸稀釋前后溶質(zhì)的物質(zhì)的量不變，設(shè)濃硫酸的體積為V，所以18.4mol/L×V=1mol•L^-1×0.5L，V=0.0272L=27.2mL，500mL1mol•L（密度為1.06g•cm^-3）的稀硫酸中溶質(zhì)質(zhì)量+溶劑質(zhì)量=溶液質(zhì)量，設(shè)加水的質(zhì)量是m，則0.5L×1mol•L×98g/mol+m=500mL×1.06g•cm^-3，解得m=481g，故答案為：27.2；481．
（2）加入稍過量的鹽酸酸化了的氯化鋇溶液，所得沉淀質(zhì)量為2.33g即0.01mol，即為硫酸鋇的量，所以被氧化的亞硫酸鈉是0.01mol，被氧化亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.01mol×126g/mol}{10.16g}$×100%=12.6%，故答案為：12.6%；
（3）8.70g的無水Na₂S₂O₄，物質(zhì)的量是0.05mol，吸水后得到10.50g Na₂S₂O₄•nH₂O，則水合物中n的值是$\frac{10.50g-8.70g}{18g/mol}$×$\frac{1}{0.05}$=2，故答案為：2；
（4）將9.16g產(chǎn)物A中加入足量的稀硫酸中，生成SO₂1.568L（標準狀況）物質(zhì)的量n=$\frac{1.568L}{22.4L/mol}$=0.07mol，2Na₂S₂O₄→Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂↑，4H⁺+2S₂O₄^2-→3SO₂↑+S↓+2H₂O，其中Na₂S₂O₃和Na₂SO₃物質(zhì)的量分別為x，未分解的Na₂S₂O₄ 物質(zhì)的量為y，
2Na₂S₂O₄→Na₂S₂O₃+Na₂SO₃+SO₂↑  
2                1                1       
2x               x                  x        
4H⁺+2S₂O₄^2-→3SO₂↑+S↓+2H₂O
        2             3
         y          1.5y
   Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+S+SO₂+H₂O
     1                                          1
     x                                          x
Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂+H₂O
1                                      1
x                                      x
1.5y+2x=0.07
158x+126x+174y=9.16
x=0.02mol
y=0.02mol
則殘留物0.02molNa₂S₂O₄、0.02molNa₂S₂O₃、0.02molNa₂SO₃中鈉、硫和氧的原子個數(shù)比=6：5：10，
另一份Na₂S₂O₄部分分解得到的產(chǎn)物B，則ag產(chǎn)物則ag產(chǎn)物能是未分解，也可能是全部分解，未分解則為Na₂S₂O₄、B中鈉、硫和氧的原子個數(shù)比為1：1：2，如全部分解為等物質(zhì)的量的Na₂S₂O₃和Na₂SO₃，鈉、硫和氧的原子個數(shù)比為4：3：6，
故答案為：6：5：10； 4：3：6到1：1：2之間；

點評 本題考查了溶液配制和濃度計算、氧化還原反應(yīng)定量計算、化學方程式計算等知識點，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度較大．