Question

17．亞硫酸鹽是一種常見的食品添加劑．為檢驗某食品中亞硫酸鹽含量（通常以1kg樣品中含SO₂的質量計），某研究小組同學設計了如下實驗流程（所加試劑均為足量）．
樣品$→_{反應①}^{稀H_{2}SO_{4}邊通N_{2}}$氣體A$→_{②}^{H_{2}O_{2}}$H₂SO₄溶液$→_{反應③}^{NaOH溶液}$Na₂SO₄
請回答：
（1）亞硫酸鹽作為食品添加劑的作用是a（填字母）．
a．防腐保鮮        b．增強營養(yǎng)
（2）反應①中通入N₂的目的是c（填字母）．
a．冷卻產生的氣體
b．與生成的氣體反應
c．將生成的氣體全部趕出
（3）反應①～③中屬于氧化還原反應的是②（填序號）．
（4）若取樣品Xg，反應③消耗0.01mol/L NaOH溶液100mL，則1kg樣品中含SO₂的質量是$\frac{32}{X}$ g（用含X的代數式表示）．

Answer 1

分析 樣品中加入稀硫酸且通入氮氣將生成的氣體全部趕出，通過過氧化氫氧化生成稀硫酸，加入鹽溶液中和反應生成硫酸鈉，
（1）亞硫酸根離子具有強的還原性，易被氧氣氧化為硫酸鹽；
（2）亞硫酸根離子可以喝強酸之間反應得到二氧化硫，氮氣和二氧化硫之間不會反應；
（3）有元素化合價變化的反應是氧化還原反應；
（4）根據化學反應結合原子守恒知識來回答判斷．

解答 解：亞硫酸鹽樣品中加入稀硫酸之后，會發(fā)生反應得到二氧化硫氣體，二氧化硫會被氮氣完全排出，得到氣體A是二氧化硫和氮氣，二氧化硫具有還原性，能被雙氧水氧化為硫酸，硫酸可以和氫氧化鈉之間發(fā)生中和反應生成硫酸鈉．
（1）亞硫酸根離子具有強的還原性，易被氧氣氧化為穩(wěn)定的硫酸鹽，所以亞硫酸鹽可以防腐保鮮，作為食品添加劑，故答案為：a；
（2）亞硫酸鹽樣品中加入稀硫酸之后，會發(fā)生反應得到二氧化硫氣體，氮氣和二氧化硫之間不會反應，反應①中通入N₂可以將生成的氣體二氧化硫全部趕出，
故答案為：c；
（3）反應①是亞硫酸根離子和氫離子之間的反應，不是氧化還原反應，②是二氧化硫和雙氧水之間的反應，屬于氧化還原反應，是硫酸和氫氧化鈉之間的中和反應，不屬于氧化還原反應，故答案為：②；
（4）③消耗0.01mol/L NaOH溶液100mL，所以硫酸的物質的量是0.0005mol，所以硫原子的物質的量是0.0005mol，根據硫原子守恒，Xg樣品中含有的二氧化硫的質量是0.0005mol×64g/mol=0.032g，則1kg樣品中含SO₂的質量是$\frac{32}{X}$g，故答案為：$\frac{32}{X}$．

點評 本題以工藝流程題的方式考查元素以及化合物的性質知識，注意原子守恒思想在解題中的應用，考查考生對化學實驗方案的分析和問題解決的能力，題目難度中等．