Question

【題目】硫的含氧鈉鹽有許多，現有Na2SO3、Na2S2O3、Na2S2O4(連二亞硫酸鈉)，其熱穩定性比相應的酸強。

已知：2Na2S2O4 =Na2S2O3＋Na2SO3＋SO2↑

4H++ 2S2O42- = 3SO2↑+ S↓ + 2H2O

完成下列計算：

(1)用Na2S2O3溶液與不同濃度的硫酸反應，可以研究濃度對化學反應速率的影響。現有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___________mL；加水_______g；

(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，所得沉淀質量為2.33克，則該亞硫酸鈉中已有_______%(質量分數)的亞硫酸鈉被氧化。

(3)現有8.70g的無水Na2S2O4，吸水后得到10.50g Na2S2O4·nH2O，則水合物中n的值是______；

(4)Na2S2O4在500℃時部分分解得產物A，將9.16g產物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、硫和氧的原子個數比_______；若取另一份Na2S2O4部分分解得到的產物B，則ag產物B中鈉、硫和氧的原子個數比為__________(范圍)。

Answer 1

【答案】27.2mL 480 12.6% 2 6:5:10 4:3:6到1:1:2之間

【解析】

(1)先根據c=計算濃硫酸的濃度，再根據濃硫酸稀釋前后溶質的物質的量不變計算濃硫酸的體積；根據稀硫酸溶液的質量=濃硫酸溶液的質量+水的質量來計算溶劑質量；

(2)加入稍過量的鹽酸酸化了的氯化鋇溶液，所得沉淀質量為2.33克，即為硫酸鋇的質量，根據硫酸根離子守恒以及化學反應原理來計算；

(3)8.70g的無水Na2S2O4物質的量是0.05mol，吸水后得到10.50g Na2S2O4nH2O，所以0.05molNa2S2O4nH2O中水的質量是10.5g-8.7g=1.8g，據此計算；

(4)2Na2S2O4→Na2S2O3+Na2SO3+SO2↑，4H++2S2O42-→3SO2↑+S↓+2H2O，其中Na2S2O3和Na2SO3物質的量分別為x，結合質量守恒和化學方程式定量關系列式計算，另一份Na2S2O4部分分解得到的產物B，則ag產物能是未分解，也可能是全部分解，據此計算。

(1)質量分數為98%、密度為1.84gcm-3的濃硫酸物質的量濃度為=18.4mol/L，配制溶液時，稀釋前后溶質的物質的量不變，設濃硫酸的體積為V，所以18.4mol/L×V=1molL-1×0.5L，解得：V=0.0272L=27.2mL，500mL1molL(密度為1.06gcm-3)的稀硫酸溶液的質量=濃硫酸的質量+水的質量，設加水的質量是m，則27.2mL×1.84gcm-3+m=500mL×1.06gcm-3，解得m=480g，故答案為：27.2；480；

(2)加入稍過量的鹽酸酸化了的氯化鋇溶液，所得沉淀為硫酸鋇，質量為2.33g物質的量為=0.01mol，所以被氧化的亞硫酸鈉是0.01mol，被氧化亞硫酸鈉的質量分數=×100%=12.6%，故答案為：12.6%；

(3)8.70g的無水Na2S2O4，物質的量是=0.05mol，吸水后得到10.50g Na2S2O4nH2O，則水合物中n的值是×=2，故答案為：2；

(4)將9.16g產物A中加入足量的稀硫酸中，生成SO21.568L(標準狀況)物質的量n==0.07mol，2Na2S2O4→Na2S2O3+Na2SO3+SO2↑，4H++2S2O42-→3SO2↑+S↓+2H2O，設部分分解后的產物中Na2S2O3和Na2SO3物質的量分別為x，未分解的Na2S2O4 物質的量為y，

①1.5y+2x=0.07，②158x+126x+174y=9.16。由①和②解得：x=0.02mol，y=0.02mol；則殘留物0.02molNa2S2O4、0.02molNa2S2O3、0.02molNa2SO3中鈉、硫和氧的原子個數比為6∶5∶10；另一份Na2S2O4部分分解得到的產物B，則ag產物則ag產物能是未分解，也可能是全部分解，未分解則為Na2S2O4、B中鈉、硫和氧的原子個數比為1∶1∶2，如全部分解為等物質的量的Na2S2O3和Na2SO3，鈉、硫和氧的原子個數比為4∶3∶6，故答案為：6∶5∶10；4∶3∶6到1∶1∶2之間。