Question

長期存放的亞硫酸鈉可能會被空氣中的氧氣氧化．某化學興趣小組通過實驗來測定某無水亞硫酸鈉試劑的純度，設計了如下實驗：

請回答下面問題：
（1）若將虛線框內的分液漏斗換成長頸漏斗，則應該怎樣檢查虛線框內裝置的氣密性？

 

（2）B裝置中反應的離子方程式為

 

．
（3）稱量agNa₂SO₃樣品放入錐形瓶中，向B裝置反應后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液充分反應，過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀bg．則原樣品中Na₂SO₃的質量分數為

 

．
（4）C裝置中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（5）現(xiàn)有以下試劑：蒸餾水、稀鹽酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液，請從中選擇合適試劑

 

，設計一種不同的實驗方法測定試樣中無水亞硫酸鈉被氧化的程度

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗設計題

分析：（1）長頸漏斗沒有塞子，必須加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，形成密閉系統(tǒng)并形成壓強差，觀察液面變化；
（2）A為實驗室制備二氧化硫的發(fā)生裝置，D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸；
（3）根據硫元素守恒計算，Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄；
（4）C中為NaOH溶液，作用是吸收尾氣防止污染，應氯氣過量，氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO；
（5）亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，以此計算百分含量．

解答： 解：（1）檢驗實驗裝置的氣密性常用的做法是加熱或形成液面差，以形成壓強差來觀察是否有氣泡或液面是否發(fā)生變化，長頸漏斗沒有塞子，必須加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，形成密閉系統(tǒng)并形成壓強差，觀察液面變化，
故答案為：關閉彈簧夾（或止水夾）a，由長頸漏斗向錐形瓶中加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，過一段時間觀察液面是否變化，若不變，說明氣密性好，否則說明裝置漏氣；
（2）D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，反應為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O，A中是實驗室制備二氧化硫的裝置，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸，離子反應為Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（3）根據硫元素守恒可知，
Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄
126g         233g
m             bg
m=

126b

233

，
所以Na₂SO₃的質量分數為

126b

233a

×100%；
故答案為：

126b

233a

×100%；
（4）C中為NaOH溶液，作用是吸收尾氣防止污染，氯氣過量，則氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO，反應為Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案為：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（5）亞硫酸鈉中混有硫酸鈉，設計實驗方案時可從兩個角度設計：一是測定亞硫酸鈉的含量，二是測定硫酸鈉的含量，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據硫酸鋇的質量求解硫酸鈉的質量，可計算出亞硫酸鈉的質量，題中從第一個角度設計，本題可從第二個角度設計，加入鹽酸除去亞硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據硫酸鋇的質量求解硫酸鈉的質量，可計算出亞硫酸鈉的質量，
故答案為：①②④；一定質量的Na₂SO₃樣品于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，加入過量的稀鹽酸，不再產生氣泡，再加入足量的BaCl₂溶液充分反應，過濾，洗滌，干燥，稱重，求算出被氧化的Na₂SO₃的量，即可求算出無水亞硫酸鈉被氧化的百分含量．

點評：本題考查物質組成和含量的測定實驗，為高頻考點，把握裝置氣密性檢查的方法、尾氣處理、方程式書寫等為解答的關鍵，側重實驗設計能力及分析能力的考查，（4）（5）為解答的難點，注意（4）中氯氣過量，題目難度中等．