Question

11．長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化．某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定某無水Na₂SO₃被氧化的程度，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)流程：
①甲同學(xué)選擇的試劑a可以是A（填序號(hào)）．
A．鹽酸酸化后的氯化鋇   　B．硝酸酸化后的氯化鋇　   C．氫氧化鋇
②判斷試劑a是否過量的方法是向上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成證明氯化鋇過量．
③操作Ⅱ名稱是洗滌．
④Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為$\frac{m-\frac{142}{233}n}{m}$×100%．
（2）乙同學(xué)準(zhǔn)確稱量Na₂SO₃樣品m g，并設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

①實(shí)驗(yàn)中待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，打開活塞P從導(dǎo)管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是使生成SO₂全部進(jìn)入D中，完全吸收保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性．
②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O．
③裝置C的作用是除去二氧化硫氣體中的水蒸氣．
④若實(shí)驗(yàn)前后裝置D的質(zhì)量差為n g，則樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為$\frac{126n}{64m}$×100%．

Answer 1

分析 （1）長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化，樣品中可能含有Na₂SO₄，加入水溶解，加入過量試劑a為鹽酸酸化的氯化鋇溶液，反應(yīng)得到硫酸鋇沉淀，過量洗滌干燥得到ng為硫酸鋇沉淀；證明加入的氯化鋇溶液過量的方法是利用沉淀后的上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液根據(jù)是否生成沉淀判斷；結(jié)合元素守恒計(jì)算Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（2）①打開活塞P 從導(dǎo)管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的把生成的二氧化硫全部趕入D裝置吸收；
②裝置B中發(fā)生反應(yīng)為亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水；
③裝置C是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣，D為堿石灰吸收生成的二氧化硫；
④若實(shí)驗(yàn)前后裝置D 的質(zhì)量差為ng，增大的質(zhì)量為二氧化硫質(zhì)量，依據(jù)元素守恒計(jì)算亞硫酸鈉質(zhì)量得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化，樣品中可能含有Na₂SO₄，加入水溶解，加入過量試劑a為鹽酸酸化的氯化鋇溶液，反應(yīng)得到硫酸鋇沉淀，過量洗滌干燥得到ng為硫酸鋇沉淀；證明加入的氯化鋇溶液過量的方法是利用沉淀后的上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液根據(jù)是否生成沉淀判斷；結(jié)合元素守恒計(jì)算Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
①甲同學(xué)選擇的試劑a是元素酸化的氯化鋇溶液，避免亞硫酸根離子沉淀，最后得到硫酸鋇沉淀，硝酸酸化后的氯化鋇會(huì)氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，不能測(cè)定亞硫酸鈉的含量，加入氫氧化鋇和亞硫酸鈉、硫酸鈉都會(huì)生成白色沉淀，故選A；
故答案為：A；
②證明加入的氯化鋇溶液過量的方法是利用沉淀后的上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液根據(jù)是否生成沉淀，向上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成證明氯化鋇過量，
故答案為：向上層清液中繼續(xù)加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成證明氯化鋇過量；
③操作Ⅱ是沉淀洗滌，故答案為：洗滌；
④長期存放的Na₂SO₃可能部分被氧化，樣品中可能含有Na₂SO₄，加入水溶解，加入過量試劑a為鹽酸酸化的氯化鋇溶液，反應(yīng)得到硫酸鋇沉淀，過量洗滌干燥得到ng為硫酸鋇沉淀，Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式=$\frac{m-\frac{142}{233}n}{m}$×100%，故答案為：$\frac{m-\frac{142}{233}n}{m}$×100%；
（2）①實(shí)驗(yàn)中待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣體后，打開活塞P 從導(dǎo)管左端緩緩鼓入一定量的空氣，這樣做的目的是使生成SO₂全部進(jìn)入D 中，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
故答案為：使生成SO₂全部進(jìn)入D 中，完全吸收保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性；
②裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：亞硫酸鈉和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸鈉和水，反應(yīng)的離子方程式為SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O，
故答案為：SO₃^2-+2H⁺=SO₂↑+H₂O；
③樣品加入稀硫酸反應(yīng)生成氣體，裝置C是濃硫酸，用來干燥氣體吸收水蒸氣，D為堿石灰吸收生成的二氧化硫，故答案為：除去二氧化硫氣體中的水蒸氣；
④若實(shí)驗(yàn)前后裝置D 的質(zhì)量差為ng，二氧化硫質(zhì)量為ng，物質(zhì)的量=$\frac{ng}{64g/mol}$，依據(jù)硫元素守恒計(jì)算得到樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為=$\frac{\frac{n}{64}mol×126g/mol}{mg}$×100%=$\frac{126n}{64m}$×100%，故答案為：$\frac{126n}{64m}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)成分的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法應(yīng)用，主要是實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)性質(zhì)的分析應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．