【題目】某化工廠排放的工業(yè)廢水中主要含Na+、HSO3ˉ、SO42-,研究小組欲測(cè)定其中HSO3ˉ的濃度,設(shè)計(jì)如下三個(gè)方案。

量取20.00mL廢水試樣,用0.02moL·K-1MnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。記錄數(shù)據(jù),計(jì)算。

回答下列問題

(1)利用右圖所示的裝置完成方案一

①儀器A的名稱是______________。

②讀數(shù)前,應(yīng)進(jìn)行的操作是____________________________。

③該方案存在較大的誤差,可能的一種原因是____________________________。

(2)①方案二中吸收氣體a“X溶液可能是______________ (填標(biāo)號(hào))。

a.Na2SO3溶液 b.雙氧水 c.硝酸鈉溶液 d.H2SO4酸化的KMnO4溶液

②若為次氯酸鈉,寫出氣體aX溶液反應(yīng)的離子方程式____________________________。

③該方案中,操作I包含的操作名稱依次為______________。

(3)①方案三設(shè)計(jì)的下列滴定方式中,最合理的是______________ (填標(biāo)號(hào))。該方案是否需要指示劑? ______________ (”),原因是__________________________________________

②滴定記錄數(shù)據(jù)如下表:

滴定前讀數(shù)/mL

滴定后讀數(shù)/mL

第一次

0.10

16.12

第二次

1.10

17.08

第三次

1.45

21.45

第四次

0.00

16.00

計(jì)算該廢水試樣中HSO3ˉ的濃度為______________ mol ·L-l。

【答案】 分液漏斗 調(diào)整BC裝置液面相平 SO2可溶于水(合理即可) bc SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+ 過濾、洗滌,干燥 c 高錳酸鉀溶液本身有顏色,可指示終點(diǎn)(合理即可) 0.04

【解析】考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià),(1)①儀器A為分液漏斗;②讀數(shù)前應(yīng)使C中氣體壓強(qiáng)與外界壓強(qiáng)相等,即讀數(shù)前應(yīng)進(jìn)行的操作是調(diào)整BC裝置液面相平;③SO2易溶于水,測(cè)量氣體體積偏;(2)①氣體aSO2,a、Na2SO3能與SO2反應(yīng)生成NaHSO3,,但加入鹽酸酸化的BaCl2溶液,不產(chǎn)生沉淀,故a錯(cuò)誤;b、利用H2O2的強(qiáng)氧化性,把SO2氧化成SO42-,加入BaCl2溶液,產(chǎn)生BaSO4↓,測(cè)出沉淀的質(zhì)量,根據(jù)元素守恒求出HSO3的濃度,故b正確;c、NO3在酸性條件下具有強(qiáng)氧化性,能把SO2氧化成SO42-,故c正確;d、H2SO4對(duì)HSO3測(cè)定產(chǎn)生干擾,故d錯(cuò)誤;②利用次氯酸鈉的強(qiáng)氧化性,把SO2氧化成SO42-,本身被還原成Cl,即ClO+SO2→Cl+SO42-,根據(jù)升降法以及原子守恒、電荷守恒配平,離子反應(yīng)方程式為SO2+ClO+H2O=SO42-+Cl+2H;③加入X溶液得到BaSO4沉淀,操作I是過濾、洗滌、干燥;(3)①盛放高錳酸鉀溶液的滴定管是酸式滴定管,用廢水滴定酸性高錳酸鉀,顏色的變化不明顯,應(yīng)用酸性高錳酸鉀溶液滴定廢水,故c正確;高錳酸鉀溶液本身有顏色,即為紫紅色,可指示終點(diǎn),因此不需要指示劑;②四次消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積分別是16.02、15.98、20.00、16.00,第三次與另外幾次相差較大刪去,因此三次平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為(16.02+15.98+16.00)/3mL=16.00mL,根據(jù)得失電子數(shù)目守恒,16.00×10-3×0.02×5=n(HSO3)×2,解得n(HSO3)=8×10-4mol,濃度為8×10-4/20.00×10-3mol·L-1=0.04mol·L-1。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的“解釋或結(jié)論”正確的是

選項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

解釋或結(jié)論

A

a中溶液褪色

氧化性:SO32-<I-

B

b中無現(xiàn)象,加硫酸后產(chǎn)生淡黃色沉淀

硫酸將S2-氧化為硫單質(zhì)

C

c中滴入酚酞溶液變紅,再加BaCl2溶液后產(chǎn)生白色沉淀且紅色褪去

亞硫酸鈉溶液中存在水解平衡

D

d中產(chǎn)生白色沉淀

Na2SO3溶液已變質(zhì)

A. A B. B C. C D. D

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A. 體積②>③>①>④ B. 質(zhì)量②>③>④>①

C. 密度②>③>④>① D. 氫原子個(gè)數(shù)①>③>④>②

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B. 點(diǎn)②所示溶液中c(HC2O4)c(C2O42)

C. 點(diǎn)③所示溶液中c(Na+)c(HC2O4) + c(C2O42)

D. 點(diǎn)④所示溶液中c(Na+) + 2c(H2C2O4) + 2c(H+)2c(OH) + 2c(C2O42)

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