Question

19．實驗室常用Na₂SO₃固體與濃硫酸反應制取SO₂：
（1）現(xiàn)有已制得SO₂的飽和溶液，請利用此溶液（其他試劑任選），設計一個簡單實驗，比較SO₂與Fe²⁺還原性的強弱（要求：寫出實驗步驟、現(xiàn)象和結論）．
（2）某研究小組測定部分變質的Na₂SO₃固體樣品中Na₂SO₃的含量：
①取a克Na₂SO₃固體樣品配制成100mL溶液，取10.00mL該溶液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液作指示劑，0.0100mol/L碘水進行滴定，滴定終點現(xiàn)象為溶液恰好由無色變藍色，且30秒藍色不褪去，記錄數(shù)據(jù)，重復滴定2次，平均消耗碘水20.00mL．
②計算：樣品中亞硫酸鈉的質量分數(shù)為$\frac{25.2}{a}%$．

Answer 1

分析 （1）利用二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應可比較還原性強弱，二氧化硫被氯化鐵溶液氧化生成硫酸和亞鐵鹽，證明此反應進行需要驗證溶液中硫酸的生成，控制氯化鐵溶液少量，檢驗反應后鐵離子是否存在；
（2）測定部分變質的Na₂SO₃固體樣品中Na₂SO₃的含量，
①亞硫酸鈉與碘發(fā)生氧化還原反應，淀粉遇碘變藍；
②利用Na₂SO₃+I₂+H₂O=Na₂SO₄+2HI進行計算Na₂SO₃物質的量，注意溶液體積變化計算100ml溶液中亞硫酸鈉的物質的量，得到亞硫酸鈉的含量．

解答 解：（1）因二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應可比較還原性強弱，則設計簡單實驗為取約2mLSO₂的飽和溶液于試管中，滴加3～5滴氯化鐵溶液，搖勻，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不變紅，再滴加幾滴BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明還原性 SO₂＞Fe²⁺，
故答案為：取約2mLSO₂的飽和溶液于試管中，滴加3～5滴氯化鐵溶液，搖勻，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不變紅，再滴加幾滴BaCl₂溶液，產生白色沉淀，說明還原性 SO₂＞Fe²⁺；
（2）①淀粉遇碘變藍，亞硫酸鈉與碘發(fā)生氧化還原反應，滴定終點時，溶液恰好由無色變藍色，且30秒藍色不褪去，
故答案為：溶液恰好由無色變藍色，且30秒藍色不褪去；
②20.00mL碘水中含碘的物質的量=20.00×10^-3L×0.01mol/L=2.000×10^-4mol，設的物質的量為x，
  Na₂SO₃+I₂+H₂O=Na₂SO₄+2HI
  1           1
  x     2.000×10^-4mol
x=2.000×10^-4mol，
10.00mL中：n（Na₂SO₃）=2.000×10^-4mol，
100mL中：n（Na₂SO₃）=2.000×10^-3mol，
m（Na₂SO₃）=2.000×10^-3mol×126g/mol=0.252g，
則ω（Na₂SO₃）=$\frac{0.252g}{ag}$×100%=$\frac{0.252}{a}$×100%=$\frac{25.2}{a}%$，
故答案為：$\frac{25.2}{a}%$；

點評 本題考查性質實驗方案的設計和物質含量的測定，為高頻考點，把握氧化還原反應原理及實驗技能為解答的關鍵，側重分析能力、計算能力、實驗能力的綜合考查，題目難度中等．