题目内容

12．亚硫酸钠中的硫元素为+4价，请选择下面所提供的化学试剂，设计简单的实验，证明亚硫酸钠既有氧化性，又有还原性．（所提供的试剂为：溴水、硫化钠溶液、亚硫酸钠溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水）
（1）要说明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂是亚硫酸钠溶液、硫化钠溶液、稀硫酸，观察到的现象是产生淡黄色沉淀．
（2）要说明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂是亚硫酸钠溶液、溴水，反应的离子方程式是Br2+SO32-+H2O═SO42-+2Br-+2H+
Ⅱ、某亚硫酸钠试剂已被部分氧化．为了确定它的纯度，要进行如下实验：
①称取样品 a g；②将样品溶解；③在溶液中加入稍过量的盐酸酸化的BaCl2溶液；④将沉淀过滤，洗涤、干燥后称重，质量为b g．试回答：
（1）BaCl2溶液要用盐酸酸化的原因是防止BaSO3沉淀的产生，而引起误差；
（2）BaCl2溶液要稍过量的原因是使试样中的SO42-完全转化为BaSO4沉淀；
（3）判断沉淀是否洗尽的方法是取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；
（4）Na2SO3样品纯度的计算式是w（Na2SO3）=（1-$\frac{142b}{233a}$）×100%．

分析 （1）要证明Na2SO3具有氧化性，题中具有强还原性的只有Na2S溶液，可在酸性条件下与亚硫酸钠发生氧化还原反应；
（2）要证明Na2SO3具有还原性，题中只有溴水具有强氧化性，可与亚硫酸钠发生氧化还原反应；
Ⅱ、（1）根据亚硫酸根也可以与钡离子生成亚硫酸钡沉淀分析；
（2）根据确定它的纯度，则要使氧化成的SO42-沉淀完全；
（3）根据检验最后一次洗涤液是否还还有杂质离子来判断是否洗尽；
（4）根据最终沉淀硫酸钡的质量计算已被氧化成硫酸钠的质量，再根据总质量求出Na2SO3的质量结合质量分数=$\frac{m（N{a}_{2}S{O}_{3}）}{m（总）}$×100%计算．

解答 解：（1）要证明Na2SO3具有氧化性，具有强还原性的只有Na2S溶液，可在酸性条件下与亚硫酸钠发生氧化还原反应，则选择试剂为亚硫酸钠溶液、硫化钠溶液、稀硫酸，反应的离子方程式为SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O，可观察到溶液中产生淡黄色沉淀，
故答案为：亚硫酸钠溶液、硫化钠溶液、稀硫酸；产生淡黄色沉淀；
（2）要证明Na2SO3具有还原性，题中只有溴水具有强氧化性，则选择的试剂为亚硫酸钠溶液、溴水，二者发生氧化还原反应，可观察到溴水褪色，反应的离子方程式为Br2+SO32-+H2O=2Br-+SO42-+2H+，
故答案为：亚硫酸钠溶液、溴水；Br2+SO32-+H2O=2Br-+SO42-+2H+；
Ⅱ、（1）因为亚硫酸根也可以与钡离子生成亚硫酸钡沉淀，所以测定亚硫酸钠试剂已被部分氧化时要保证亚硫酸根不沉淀，则选用的氯化钡必须在酸性条件下即BaCl2溶液要用盐酸酸化，
故答案为：防止BaSO3沉淀的产生，而引起误差；
（2）加入过量的氯化钡为了将溶液中的硫酸根离子全部转化为沉淀，以使结果更准确，
故答案为：使试样中的SO42-完全转化为BaSO4沉淀；
（3）因为加入的是过量的盐酸酸化的BaCl2溶液，所以沉淀表面会含有少量的氯离子，则取最后一次洗涤液少许，滴加AgNO3溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未洗净，
故答案为：取少量最后一次洗涤液，滴加AgNO3溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未完成；
（4）根据题意可知发生的反应为硫酸钠和氯化钡的反应，同时生成硫酸钡的质量为bg，设硫酸钠的质量为x，则
BaCl2+Na2SO4═2NaCl+BaSO4↓
142                233
x                   bg       解得：x=$\frac{142b}{233}$g，
所以亚硫酸钠的质量分数可以表示为：w（Na2SO3）=$\frac{a-\frac{142b}{233}}{a}$×100%=（1-$\frac{142b}{233a}$）×100%；
故答案为：w（Na2SO3）=（1-$\frac{142b}{233a}$）×100%．

点评 本题考查氧化还原反应、亚硫酸纯度的测定方法等知识，侧重于学生的分析能力和元素化合物知识的综合运用，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，注意把握常见含硫化合物的性质，题目难度中等．

练习册系列答案
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17．下列关于物质的检验方法正确的是（　　）
A．用硫酸铜溶液鉴别氢氧化钠和碳酸钠溶液
B．用紫色石蕊试液测定雨水的酸碱度
C．往固体中加入稀盐酸，出现气泡说明该固体一定是碳酸盐
D．只用酚酞试液就能将氯化钠溶液、氢氧化钠溶液、盐酸区别开来
3．如图1为某加碘盐标签的一部分．

已知：①KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
 ②I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6（无色）
某同学想定量测定此加碘盐中碘元素的含量，进行以下实验：
步骤1：称取ag市售食盐，配成溶液，全部转移至锥形瓶中，
加入适量新制KI溶液，滴入几滴稀硫酸，溶液变黄色，再加入3滴淀粉溶液．
步骤2：取一支50mL碱式滴定管，用bmol•L-1的新制Na2S2O3溶液润洗2～3次后，装满溶液，调节液面高度至0刻度．
步骤3：开始滴定直至终点，重复操作2～3次，实验数据记录如下：
编号碱式滴定管读数 消耗体积（mL）
滴定前刻度滴定后刻度
1 0 如图2 
2 0 23.98 23.98
3 0 24.02 24.02
（1）第一次读数为24.00mL．
（2）滴定终点的判断方法溶液颜色恰好由蓝色变为无色且半分钟内不褪色．
（3）经过计算，此碘盐碘元素的含量为$\frac{508000b}{a}$mgmg•kg-1（用含a、b的最简表达式表示）．
（4）下列操作可能会导致测量结果偏低的是CD．
A．步骤1中称取食盐时将砝码放在左盘，食盐放在放在右盘，游码读数为0.5g
B．步骤1所配食盐溶液未完全转移至锥形瓶
C．步骤2中滴定管洗涤后未润洗
D．步骤3滴定前滴定管尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
（5）请在答题纸的方框内画出正在排气泡的碱式滴定管（仅画出刻度以下部分）
20．某学生做同主族元素性质递变规律的实验时，自己设计了一套实验方案，并记录了有关实验现象．现在请你帮助该学生整理并完成实验报告．
（1）实验目的：探究同一主族元素性质的递变规律
（2）实验用品：药品：氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳．
仪器：①试管；②胶头滴管（请填写两件主要的玻璃仪器）
（3）实验内容：
序号实验方案实验现象
①将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡加入氯水后，溶液由无色变为橙色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为橙红色
②将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中，振荡；再滴入少量四氯化碳，振荡加入溴水后，溶液由无色变为黄色，滴入四氯化碳后，水层颜色变浅，四氯化碳层（下层）变为紫色
（4）实验结论：同一主族元素，自上而下，元素的非金属性依次减弱．
（5）问题和讨论：请用结构理论简单说明得出上述结论的原因．同一主族元素，自上而下，元素原子的电子层数增多，原子半径增大，原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱．
7．某兴趣小组的学生根据活泼金属Mg与CO2发生反应，推测活泼金属钠也能与CO2发生反应，因此实验小组用下列装置进行“钠与二氧化碳反应”的实验探究（尾气处理装置已略去）．
已知：常温下，CO能使一些化合物中的金属离子被还原．
例如：PdCl2+CO+H2O=Pd↓+CO2+2HCl反应生成黑色的金属钯，此反应也可用来检测微量CO的存在．
请回答下列问题：
（1）通常实验室制取CO2气体的离子方程式是CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，为了使制气装置能“随开随用，随关随停”，上图A处应选用的装置是Ⅲ（填写“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）．若要制取干燥、纯净的CO2气体，装置B中应盛放的试剂是NaHCO3溶液，装置C中应盛放的试剂是浓H2SO4．
（2）假设CO2气体为足量，在实验过程中分别产生以下①、②两种不同情况，请分析并回答问题：
①若装置F中溶液无明显变化，装置D中生成两种固体物质，取少量固体生成物与盐酸反应后，有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是4Na+3CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Na2CO3+C．
②若装置F中有黑色沉淀生成，装置D中只生成一种固体物质，取少量该固体与盐酸反应后，也有能使澄清石灰水变浑浊的气体放出，则钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na+2CO2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Na2CO3+CO．
17．某白色固体甲常用于织物的漂白，也能将污水中的某些重金属离子还原为单质除去．为研究其组成，某小组同学进行了如下实验．

又知，甲的焰色为黄色，盐丙和丁的组成元素和甲相同，乙能使品红溶液褪色，①处气体体积在充分加热挥发后经干燥测定
（1）甲中所含阳离子的结构示意图，甲的化学式Na2S2O4
（2）写出 ①中产生黄色沉淀的反应的离子反应方程式S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O
（3）乙能使品红溶液褪色的原因是能与品红结合生成不稳定的无色化合物
（4）甲的溶液还可用作分析化学中的吸氧剂，假设其溶液与少量氧气反应产生等物质的量的两种酸式盐，试写出该反应的化学反应方程式Na2S2O4+O2+H2O=NaHSO3+NaHSO4
（5）下列物质中可能在溶液中与甲反应的是BC
A．NaIB．Cl2C．AgNO3D．NaOH．
4．已知CO的燃烧热为△H=-283kJ/mol；氢气的燃烧热为△H=-286kJ/mol；CH4的燃烧热为△H=-890kJ/mol．
（1）若 1molCH4气体完全燃烧生成CO2气体和水蒸气，放出热量为＜890kJ（ 填“＞”、“＜”、“=”）．
（2）若将a molCH4、CO和H2的混合气体完全燃烧，生成CO2气体和液态水时，则放出热量（Q）的取值范围是283nKJ＜Q＜890nKJ．
1．科学家通过如下反应O2+PtF6═O2PtF6第一次制得氧所形成的正价盐．已知O2PtF6为离子化合物，其中阴离子为PtF6-，下列有关说法正确的是（　　）
A．该反应证明O2能氧化PtF6
B．22.4LO2参加反应时，转移1mol电子
C．O2PtF6中既有离子键又有共价键
D．68.2g O2PtF6中含有1.204×1024个分子
2．a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，则被还原的HNO3的物质的量一定是（　　）
A．（b-2a） molB．$\frac{b}{2}$molC．$\frac{2a}{3}$ molD．2a mol

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