Question

18．焦亞硫酸鈉（化學(xué)式為Na₂S₂O₅）是一種常用的食品抗氧化劑，Na₂S₂O₅中硫元素的化合價(jià)為+4，工業(yè)上制備Na₂S₂O₅的方法有多種，下面是其中的一種生產(chǎn)工藝流程圖．

（1）晶體Ⅰ的成分是NaHCO₃，操作Ⅱ包括過濾、洗滌、干燥，則洗滌劑最好是無(wú)水乙醇，干燥時(shí)需要在還原性氣候或惰性氣體氛圍下，其原因Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄
（2）寫出有關(guān)反應(yīng)方程式：CuS灼燒2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，反應(yīng)釜Ⅱ：2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O．

Answer 1

分析 一般的化合物中O元素化合價(jià)為-2價(jià)、Na元素化合價(jià)為+1，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0確定S元素化合價(jià)；
將氯化鈉溶液中加入反應(yīng)釜I中，通入氨氣、二氧化碳，碳酸氫鈉溶解度較小，所以發(fā)生反應(yīng)NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，析出NaHCO₃晶體；將晶體I溶于水，然后向反應(yīng)釜II中加入SO₂，發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O，向反應(yīng)釜II中加入等體積乙醇得到晶體II，則晶體II為Na₂S₂O₅，過濾、洗滌得到純品；
將CuS在空氣中灼燒，發(fā)生反應(yīng)2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，得到的黑色固體CuO，將CuO溶于稀硫酸，生成硫酸銅，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥得到硫酸銅，
據(jù)此分析解答．

解答 解：一般的化合物中O元素化合價(jià)為-2價(jià)、Na元素化合價(jià)為+1，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為0得S元素化合價(jià)=$\frac{0-（-2）×5-（+1）×2}{2}$=+4，
故答案為：+4；
將氯化鈉溶液中加入反應(yīng)釜I中，通入氨氣、二氧化碳，碳酸氫鈉溶解度較小，所以發(fā)生反應(yīng)NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl，析出NaHCO₃晶體；將晶體I溶于水，然后向反應(yīng)釜II中加入SO₂，發(fā)生反應(yīng)2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O，向反應(yīng)釜II中加入等體積乙醇得到晶體II，則晶體II為Na₂S₂O₅，過濾、洗滌得到純品；
將CuS在空氣中灼燒，發(fā)生反應(yīng)2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，得到的黑色固體CuO，將CuO溶于稀硫酸，生成硫酸銅，然后蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥得到硫酸銅，
（1）通過以上分析知，晶體Ⅰ的成分是NaHCO₃，操作Ⅱ包括過濾、洗滌、干燥，則洗滌劑最好是乙醇，因?yàn)镹a₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃，干燥時(shí)需要在還原性氣候或惰性氣體氛圍下，其原因Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄，
故答案為：NaHCO₃；無(wú)水乙醇；Na₂S₂O₅晶體在空氣中被氧化生成Na₂SO₄；
（2）CuS灼燒方程式為2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂，反應(yīng)釜Ⅱ反應(yīng)方程式為2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O，
故答案為：2CuS+3O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+2SO₂；2NaHCO₃+2SO₂=Na₂S₂O₅+2CO₂+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重考查學(xué)生分析判斷、基本實(shí)驗(yàn)操作等能力，明確物質(zhì)性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)基本操作方法及原理是解本題關(guān)鍵，明確每一步發(fā)生的反應(yīng)或基本操作方法，題目難度不大．