Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，通過咨詢老師準備用亞硫酸鈉溶液與濃硫酸反應(yīng)來制備一定量的]。老師給他們提供了一瓶亞硫酸鈉溶液并告知該瓶溶液放置時間可能較長，不知是否變質(zhì)。興趣小組的同學(xué)分成甲、乙兩小組對該瓶亞硫酸鈉溶液成分進行實驗探究。

[提出問題]該瓶溶液中溶質(zhì)的成分是什么？該瓶溶液中亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是多少？

[查閱資料]

a、Na2SO3有較強還原性，在空氣中易被氧氣氧化：；

b、Na2SO3能與酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體；

c、SO32-、SO42-均能與Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，BaSO3可溶于稀鹽酸。

[作出猜想]

猜想1：沒有變質(zhì)，成分是Na2SO3；

猜想2：完全變質(zhì)，成分是Na2SO4；

猜想3：部分變質(zhì)，成分是Na2SO3和Na2SO4。

[實驗探究I]甲組設(shè)計實驗探究溶液是否變質(zhì)：

甲組	實驗操作	現(xiàn)象	結(jié)論
步驟1	取少量樣品于試管中加入過量稀鹽酸。	產(chǎn)生氣泡	溶液中含有_____
步驟2	_____	_____	溶液中含有Na2SO4

實驗結(jié)論是_____。

[實驗探究Ⅱ]乙組設(shè)計如下實驗測定Na2SO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)。

（1）連好裝置并檢查裝置氣密性，在錐形瓶中放人126g該樣品，通入N2的目的是_____。

（2）實驗前稱量C裝置的質(zhì)量為128.8g。

（3）關(guān)閉活塞K，用注射器推入濃硫酸至不再產(chǎn)生氣泡，注射器可以換為_____，也能控制液體試劑的滴加速率。

（4）打開活塞K，緩緩鼓入一定量的N2，繼續(xù)通入N2的作用是_____。

（5）再次稱量C裝置的質(zhì)量為135.2g。

（6）計算出該溶液中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)為10%，若沒有D裝置，實驗結(jié)果將_____（填“偏大”“不變”或“偏小”）。

[反思]由此可得出，保存亞硫酸鈉時應(yīng)_____。

Answer 1

【答案】Na2SO3 向上述溶液中再加入氯化鋇溶液（合理即可） 產(chǎn)生白色沉淀 溶液含有Na2SO3和Na2SO4，說明溶液部分變質(zhì)（或猜想3正確） 排出裝置中的二氧化碳，防止對實驗結(jié)果造成干擾 分液漏斗 將生成的二氧化硫全部排出，讓C裝置中的氫氧化鈉全部吸收二氧化硫 偏大 密封保存

【解析】

[實驗探究Ⅰ] 步驟1: 根據(jù)“Na2SO3能與酸反應(yīng)產(chǎn)生SO2氣體”可知，取少量樣品于試管中加入過量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有Na2SO3；

步驟2：硫酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉。向上述溶液中再加入氯化鋇溶液，產(chǎn)生白色沉淀；說明溶液中含有Na2SO4；

由此可得實驗結(jié)論是溶液含有Na2SO3和Na2SO4，說明溶液部分變質(zhì)（或猜想3正確）；

[實驗探究Ⅱ]（1）連好裝置并檢查裝置氣密性，在錐形瓶中放入126g該樣品，通入N2，其目的是排出裝置中的空氣，防止影響實驗結(jié)果；

（3）關(guān)閉活塞K，用注射器推入濃硫酸至不再產(chǎn)生氣泡，注射器可以換為分液漏斗，也能控制液體試劑的滴加速率；

（4）打開活塞K，再緩緩鼓入一定量的N2，繼續(xù)通入N2的作用是使反應(yīng)生成的二氧化硫全部被C裝置吸收；

（6）計算出該溶液中Na2SO3的質(zhì)量分數(shù)為10%，若沒有D裝置，空氣中的水蒸氣和二氧化碳被C裝置吸收，導(dǎo)致計算的二氧化硫質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致實驗結(jié)果將偏大；

[反思]由此可得出，保存亞硫酸鈉時應(yīng)密封保存。