Question

18．為判斷某物質(zhì)存在或某物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，通常以特定物質(zhì)的顯色達到目，能顯色的物質(zhì)就稱“指示劑”．如：用藍色的石蕊試紙變紅判斷待測液顯酸性；用淀粉溶液變藍判斷單質(zhì)碘（I₂）的存在：
已知：SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無色溶液）；
常溫下，碘微溶入水；
5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無色溶液）．
（1）工業(yè)上測量SO₂，N₂，O₂混合氣體的SO₂含量用如圖吸收裝置（量氣裝置省略）．
①混合氣體通過圖示吸收裝置一定時間后，當(dāng)溶液顏色由藍色變?yōu)闊o色時即可停止通氣．此法適宜測SO₂含量較低（選填“低”或“高”）的混合氣體．
②吸收裝置內(nèi)的I₂的淀粉溶液一也可以用高錳酸鉀溶液代替作為指示劑．因為高錳酸鉀溶液吸收一定量的SO₂可由紫紅色變?yōu)闊o色．
（2）若用10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g滴加到20.0g鹽酸中（含2滴酚酞試液），混合液剛好由無色變?yōu)榉奂t色時，可認(rèn)為恰好完全反應(yīng)．
①原鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．
②試列式計算說明將該反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)化為20℃時飽和溶液的一種簡單方法（計算結(jié)果精確到0.1g）．已知：20℃時氯化鈉的溶解度為36.0g．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)溶液的變色情況判斷反應(yīng)的進行狀態(tài)，并對反應(yīng)進行的時機進行控制，依據(jù)此裝置能吸收的二氧化硫量不大分析測量氣體中二氧化硫含量高低的問題；
②依據(jù)題干中關(guān)于高錳酸鉀溶液與二氧化硫的反應(yīng)進行分析即可，；
（2）①依據(jù)反應(yīng)的情況結(jié)合化學(xué)方程式的計算，對鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行計算即可；
②根據(jù)20℃是氯化鈉的溶解度，結(jié)合溶液中含有的氯化鈉質(zhì)量分析使其轉(zhuǎn)化為20℃時的飽和溶液的方法；

解答 解：（1）①碘的淀粉溶液呈藍色，由于SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無色溶液）可知該溶液由藍色變成無色時該反應(yīng)恰好完成，此時應(yīng)該停止通入氣體，通入過量氣體會使測量結(jié)果不準(zhǔn)確，常溫下，碘微溶入水，所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量較小，故該裝置吸收二氧化硫的量較小，所以此法適宜測SO₂含量較低的混合氣體．
②因為紫紅色高錳酸鉀的溶液通入二氧化硫時會發(fā)生5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無色溶液）的反應(yīng)，溶液現(xiàn)象由紫紅色變成無色，所以也可采用高錳酸鉀溶液代替碘的淀粉溶液完成該實驗．
（2）由題干可知10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g和20.0g鹽酸恰好完全反應(yīng)，因此可通過反應(yīng)的方程式對鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行計算，也可計算出生成的氯化鈉質(zhì)量；
設(shè)該鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量是x；生成的氯化鈉質(zhì)量是y．
     Na0H+HCl═NaCl+H₂O
     40        36.5  58.5
 16g×10%   x     y
$\frac{40}{16g×10%}=\frac{36.5}{x}=\frac{58.5}{y}$
x=1.46g
y=2.34g
以鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.46g}{20g}$×100%=7.3%；
由于該溶液在20℃時不飽和所以可采用加溶質(zhì)的簡便辦法使其轉(zhuǎn)化成飽和溶液，原溶液質(zhì)量是20g+16g=36g；
設(shè)加入溶質(zhì)的質(zhì)量是z，則有$\frac{36g}{100g+36g}×100%=\frac{2.34g+z}{36g+z}$×100%
則z≈9.8g
故答案為：（1）①無；低；②高錳酸鉀；高錳酸鉀溶液吸收一定量的SO₂可由紫紅色變?yōu)闊o色；（2）①7.3%；②可向溶液中加入9.8g氯化鈉．

點評 此題是一道實驗探究綜合題，解題的關(guān)鍵是充分利用題干中提供的新信息并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)計算完成，題型涉及面廣起點較高但落點較低．