Question

2．焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化劑之一．某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一、焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖1裝置（實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣）制取Na₂S₂O₅．裝置II中有Na₂S₂O₅晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅
（1）裝置I滴加濃硫酸的玻璃儀器名稱：分液漏斗；發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱是圓底燒瓶；其中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（2）裝置III用于處理尾氣，可選用的最合理裝置如圖2（夾持儀器已略去）為d（填序號）．
實(shí)驗(yàn)二、焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
已知Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃；
（3）NaHSO₃溶液中HSO₃^-的電離程度大于次氯酸，請寫出兩者混合時(shí)的離子方程式：HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺；
（4）檢驗(yàn)Na₂S₂O₅晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是取少量焦亞硫酸鈉晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成．
實(shí)驗(yàn)三、葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑．測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計(jì)算）的方案如下：

（已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI）
①按上述方案實(shí)驗(yàn)，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液顯藍(lán)色，且半分鐘不退色；消耗標(biāo)準(zhǔn)I₂溶液100.00mL，該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計(jì)算）為0.64g/L．
②上述實(shí)驗(yàn)中，若有部分HI被空氣氧化，則測定結(jié)果偏低（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）a儀器的名稱為分液漏斗；發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱為圓底燒瓶；裝置I中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時(shí)生成硫酸鈉和水；
（2）處理過量的SO₂尾氣，既要吸收SO₂尾氣，同時(shí)能防倒吸；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞硫酸氫根離子為硫酸；
（4）Na₂S₂O₅晶體在空氣中易被氧化為Na₂SO₄，用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗(yàn)樣品中是否含有硫酸根即可；
（5）①碘單質(zhì)滴定，滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，所以滴定終點(diǎn)為溶液變化為藍(lán)色且半分鐘不褪色，
令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg，則：
SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
64g     1mol
mg    0.1L×0.01mol/L
所以，64g：mg=1mol：0.1L×0.01mol/L，
解得m=6.4g
計(jì)算得到該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計(jì)算）；
②若有部分HI被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏�。�

解答 解：（1）a儀器的名稱為分液漏斗，發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱為圓底燒瓶；裝置I中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時(shí)生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）處理過量的SO₂尾氣，a項(xiàng)裝置瓶口封閉，錯(cuò)誤；b項(xiàng)食鹽水不能將大量的SO2尾氣吸收，錯(cuò)誤；c項(xiàng)漏斗口沒入了液體中，錯(cuò)誤，d項(xiàng)氫氧化鈉溶液可吸收SO₂尾氣，同時(shí)能防倒吸，正確；
故答案為：d；
（3）次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能氧化亞硫酸氫根離子為硫酸，反應(yīng)的離子方程式HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺，
故答案為：HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺；
（4）Na₂S₂O₅中S元素的化合價(jià)為+4價(jià)，因此會被氧化為為+6價(jià)，即晶體在空氣中易被氧化為Na₂SO₄，用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗(yàn)樣品中是否含有硫酸根即可，實(shí)驗(yàn)方案為：取少量Na₂S₂O₅晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，
故答案為：取少量焦亞硫酸鈉晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；
（5）①碘單質(zhì)滴定，滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，所以滴定終點(diǎn)為溶液變化為藍(lán)色且半分鐘不褪色，
令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg，則：
SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
64g 1mol
mg 0.1L×0.01mol/L
所以，64g：mg=1mol：0.1L×0.01mol/L，
解得m=6.4g
故該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計(jì)算）為$\frac{6.4g}{0.1L}$=0.64 g/L
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液顯藍(lán)色，且半分鐘不退色；0.64；
②若有部分HI被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏小，則測定結(jié)果偏低，故答案為：偏低．

點(diǎn)評 本題考查SO₂的制取，Na₂S₂O₅含量的測定，實(shí)驗(yàn)操作等基礎(chǔ)知識，難度中等，掌握實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵．