Question

10．亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑．為檢驗?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量（通常以1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量計），某研究小組用“碘氧化還原滴定法”進行測定，實驗流程如圖：

（1）碘標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)選用酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管盛裝，加注標(biāo)準(zhǔn)液之前必須對滴定管進行驗漏（或查漏）、洗滌、潤洗．
（2）錐形瓶內(nèi)的指示劑為淀粉溶液，判斷達(dá)到滴定終點的依據(jù)溶液由無色變?yōu)闇\藍(lán)色，且半分鐘不褪色．
（3）下列操作會使測定結(jié)果偏大的有B
A．起始讀數(shù)時平視，終點讀數(shù)時俯視
B．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管
C．步驟①中用稀鹽酸代替稀硫酸
（4）若取樣品wg，按乙方案測得消耗0.010mol•L^-1I₂溶液VmL，則1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量是$\frac{0.64V}{w}$g（用含w、V的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 亞硫酸鹽與稀硫酸反應(yīng)生成氣體SO₂，為防止液體加熱時暴沸，一般可加入碎瓷片，因定量實驗，需考查減小實驗操作誤差，通入N₂可將生成的SO₂全部趕出，保證被吸收液全部吸收，二氧化硫被堿溶液吸收，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液呈弱酸性得到溶液B，用碘單質(zhì)滴定后進行數(shù)據(jù)處理．
（1）碘標(biāo)準(zhǔn)液能腐蝕橡膠，應(yīng)用酸式滴定管，并在使用堿式滴定管前進行檢漏；
（2）溶液B為亞硫酸鹽或是亞硫酸氫鹽，該鹽可以被碘單質(zhì)氧化為硫酸鹽，碘遇淀粉變藍(lán)色；
（3）根據(jù)c（待測）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）．c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$，分析不當(dāng)操作對V（標(biāo)準(zhǔn)）的影響，以此判斷．
（4）利用關(guān)系式法計算．

解答 解：（1）碘標(biāo)準(zhǔn)液能腐蝕橡膠，不能用堿式滴定管，而用酸式滴定管．加注標(biāo)準(zhǔn)液之前必須對滴定管進行檢漏，故答案為：酸式；檢漏；
（2）亞硫酸鹽或是亞硫酸氫鹽與碘單質(zhì)反應(yīng)：HSO₃^-+I₂+H₂O=SO₄^2-+2I-+3H⁺．碘遇淀粉變藍(lán)色，用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定亞硫酸鹽或是亞硫酸氫鹽，可以使用淀粉溶液作指示劑，當(dāng)藍(lán)色消失時，反應(yīng)恰好發(fā)生，即達(dá)到終點時的現(xiàn)象為：溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，且半分鐘內(nèi)不褪色．故答案為：淀粉溶液；滴最后一滴時，溶液由無色變?yōu)闇\藍(lán)色，且半分鐘不褪色；
（3）A．起始讀數(shù)時平視，終點讀數(shù)時俯視，會造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏小，根據(jù)c（待測）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）．c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析，會造成c（待測）偏低，故A錯誤；
B．未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管．會造成V（標(biāo)準(zhǔn)）偏大，根據(jù)c（待測）=$\frac{V（標(biāo)準(zhǔn)）．c（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析，會造成c（待測）偏高，故B正確；
C．步驟①中用稀鹽酸代替稀硫酸．用鹽酸代替硫酸，生成的SO₂氣體中混有少量HCl，因SO₂用堿液吸收后需再用鹽酸調(diào)節(jié)溶液至弱酸性，因此混合氣體中含有HCl，對實驗結(jié)果無影響．故C錯誤；
（4）反應(yīng)的離子方程式為H₂O+SO₃^2-+I₂=SO₄^2-+2H⁺+2I^-，SO₂～SO₃^2-～I(xiàn)₂，
                                              64g        1mol
                                               m      0.01000mol•L^-1×V×10^-3L=10^-5mol 
m=64×V×10^-5g，則1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量為$\frac{64×V×1{0}^{-5}g×1000}{w}$=$\frac{0.64V}{w}$，
故答案為：$\frac{0.64V}{w}$．

點評 本題屬工業(yè)流程題以食品中的亞硫酸鹽含量的測定為問題情境，通過簡明的實驗流程圖，將實驗基本操作、儀器的使用、化學(xué)計算、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容綜合在一起，考查考生對化學(xué)實驗方案的分析和問題解決的能力，題目難度中等