Question

15．亞硫酸鈉在存放過程中會(huì)因?yàn)楸谎趸�而變質(zhì)，某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對一種亞硫酸鈉樣品是否變質(zhì)及變質(zhì)程度進(jìn)行了探究．
I．是否變質(zhì)的探究
（l）實(shí)驗(yàn)中他們首先取10.0g樣品，并將其準(zhǔn)確地配制成500mL溶液，則配制過程中肯定需要用到的度量儀器有燒杯、托盤天平、500mL容量瓶．
（2）甲同學(xué)取所配溶液適量分別放在A、B兩支試管中，向A中依次加入足量鹽酸、BaCl₂溶液，根據(jù)所產(chǎn)生的現(xiàn)象表明樣品已變質(zhì)；向B中加入溴水，由溴水褪色（填現(xiàn)象）并結(jié)合A中現(xiàn)象知樣品已部分變質(zhì)，B中反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2-+H₂O+Br₂=2H⁺+SO₄^2-+2Br^-．
Ⅱ．樣品中亞硫酸鈉百分含量的測定
（l）氣化法
乙同學(xué)欲利用如圖所示的裝置，測量生成SO₂的質(zhì)量．
①裝置B、C中的試劑分別是濃硫酸、氫氧化鈉溶液．
②與其他測量方法相比，此種測量方法量出Na₂SO₃的百分含量總是偏低的，其原因是由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上（寫出一條）．
（2）滴定法
丙同學(xué)準(zhǔn)確量取25.00mL所配溶液放入錐形瓶中，用o．l mol•L^-1的酸性KMnO₄溶液進(jìn)行滴定．
①使用堿式滴定管取用Na₂SO₃溶液，滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液時(shí)，溶液由無色編號為淺紅色且半分鐘內(nèi)無變化．
②若滴定終點(diǎn)時(shí)消耗a mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，則樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6.3a%．
（3）新方案的設(shè)計(jì)
請你設(shè)計(jì)一種新的方案，以測量出樣品中Na₂SO₃的百分含量取一定量樣品與足量鹽酸酸化的BaCl₂溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥生成的BaSO₄質(zhì)量的方法，測量樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（答出測量原理即可）．

Answer 1

分析 Ⅰ．稱量樣品時(shí)需要使用托盤天平，配制溶液時(shí)需要使用500ml容量瓶、燒杯，確定Na₂SO₃已變質(zhì)，就是檢驗(yàn)樣品中有SO₄^2-生成，故相應(yīng)的試劑依次是鹽酸、BaCl₂溶液，當(dāng)Na₂SO₃部分變質(zhì)時(shí)，樣品中還有SO₃^2-，溴單質(zhì)氧化亞硫酸根離子生成硫酸根，故樣品可使溴水褪色；
Ⅱ．（1）①由于是測量生成的SO₂的質(zhì)量，故C中應(yīng)該用堿溶液做吸收劑，B中應(yīng)該是濃硫酸用來干燥SO₂；
②由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上，故導(dǎo)致測量出的Na₂SO₃百分含量偏低；
（2）①亞硫酸鈉溶液中亞硫酸根離子水解溶液顯堿性，盛放在堿式滴定管，用高錳酸鉀溶液滴定氧化亞硫酸根離子，用高錳酸鉀溶液顏色判斷反應(yīng)終點(diǎn)；
②由得失電子守恒關(guān)系5n（Na₂SO₃）=2n（KMnO₄），故25.00ml溶液中含n（Na₂SO₃）=2.5a×10^-4mol，由此可求出Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）還可以通過測量出一定量樣品與足量酸反應(yīng)生成的SO₂體積或者與足量鹽酸酸化的BaCl₂溶液反應(yīng)生成的BaSO₄質(zhì)量的方法測量樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

解答 解：Ⅰ．（1）實(shí)驗(yàn)中他們首先取10.0g樣品，并將其準(zhǔn)確地配制成500mL溶液，則配制過程中肯定需要用到的度量儀器有稱量樣品時(shí)需要使用托盤天平，配制溶液時(shí)需要使用500mL容量瓶、燒杯，
故答案為：托盤天平、500mL容量瓶；
（2）確定Na₂SO₃已變質(zhì)，就是檢驗(yàn)樣品中有SO₄^2-生成，甲同學(xué)取所配溶液適量分別放在A、B兩支試管中，故相應(yīng)的試劑依次是鹽酸、BaCl₂溶液，當(dāng)Na₂SO₃部分變質(zhì)時(shí)，樣品中還有SO₃^2-，溴單質(zhì)氧化亞硫酸根離子生成硫酸根，故樣品可使溴水褪色，反應(yīng)的離子方程式為：SO₃^2-+H₂O+Br₂=2H⁺+SO₄^2-+2Br^-，
故答案為：BaCl₂溶液；溴水褪色；SO₃^2-+H₂O+Br₂=2H⁺+SO₄^2-+2Br^-；
Ⅱ．（1）①由于是測量生成的SO₂的質(zhì)量，故C中應(yīng)該用堿溶液做吸收劑，B中應(yīng)該是濃硫酸用來干燥SO₂，裝置B、C中的試劑分別是濃硫酸、氫氧化鈉溶液，
故答案為：濃硫酸、氫氧化鈉溶液；
②與其他測量方法相比，此種測量方法量出Na₂SO₃的百分含量總是偏低的，是由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上，故導(dǎo)致測量出的Na₂SO₃百分含量偏低，
故答案為：由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上；
（2）①亞硫酸鈉溶液中亞硫酸根離子水解溶液顯堿性，盛放在堿式滴定管，滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是：由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上，
故答案為：堿；由于SO₂可溶于水且最后會(huì)有一部分SO₂殘留在燒瓶與B試管的液面上；
②由得失電子守恒關(guān)系5n（Na₂SO₃）=2n（KMnO₄），故25.00ml溶液中含n（Na₂SO₃）=2.5a×10^-4mol，由此可求出Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{2.5a×1{0}^{-4}×126×\frac{500}{25}g}{10.0g}$×100%=6.3a%，
故答案為：6.3a%；
（3）還可以通過測量出一定量樣品與足量酸反應(yīng)生成的SO₂體積或者與足量鹽酸酸化的BaCl₂溶液反應(yīng)生成的BaSO₄質(zhì)量的方法測量樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，取一定量樣品與足量鹽酸酸化的BaCl₂溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥生成的BaSO₄質(zhì)量的方法，測量樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故答案為：取一定量樣品與足量鹽酸酸化的BaCl₂溶液反應(yīng)，過濾、洗滌、干燥生成的BaSO₄質(zhì)量的方法，測量樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成、物質(zhì)性質(zhì)、物質(zhì)特征反應(yīng)現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程的理解應(yīng)用，注意實(shí)驗(yàn)誤差分析和實(shí)驗(yàn)基本操作和定量計(jì)算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．