Question

【题目】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在食品加工中常作防腐剂、漂白剂、疏松剂，焦亚硫酸钠具有还原性，受潮和温度高于150℃易分解，在空气中易被氧化为Na2SO4。

（一）实验室可采用下图1装置制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为:Na2SO3＋SO2=Na2S2O5。

(1)Ⅲ装置中球形干燥管的作用是______________________，要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体可采取的分离方法是____________________。

(2)焦亚硫酸钠在空气中久置会被氧化生成连二硫酸钠（Na2S2O6），写出该反应的化学方程式__________________________________________。已知Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。检测Na2S2O5晶体在空气中是否被氧化的实验方案为________________________________。

（二）工业上制取原理是用纯碱与亚硫酸氢钠溶液混合而成的悬浮液吸收二氧化硫至过饱和，再从亚硫酸氢钠过饱和溶液中结晶析出焦亚硫酸钠产品。实验室模拟工业制取焦亚硫酸钠流程如下：

(3)Ⅱ中添加Na2CO3固体目的是________________，Ⅲ中为了减少对环境的污染，需要及时停止通入SO2，此时测量的数据是___________。

（三）测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数常用剩余碘量法。

已知：S2O52－+2I2+3H2O=2SO42－+4I－+6H+；2S2O32－+I2 = S4O62－+2I－

①精确称取产品0.20 g放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中。

②准确移取10.00 mL，1.00 mol/L的标准碘溶液（过量），在暗处放置5min，然后加入5mL冰醋酸及适量的蒸馏水。

③用标准1.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定至接近终点，重复操作3次,平均消耗标准液17.60 mL。

(4)根据上述实验，计算产品纯度为______%(保留一位小数)。若实验过程中滴定终点俯视读数，则测定的结果______（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）。

Answer 1

【答案】防止发生倒吸 过滤 2Na2S2O5 + O2 = 2Na2S2O6 取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，则表明样品已被氧化，否则没有被氧化 形成NaHSO3悬浮液 测量反应体系的pH小于或等于4.1 57.0 偏高

【解析】

（一）（1）装置Ⅲ用于处理尾气，吸收未反应的二氧化硫，应防止倒吸；分离固体和液体应采取过滤；

（2）空气中的氧气做氧化剂，根据电子守恒和元素守恒配平方程式；Na2S2O5晶体在空气中变质生成二硫酸钠，通过检验硫酸根离子可判断是否变质；

（二）根据制取原理分析；酸性溶液不易吸收二氧化硫；

（三）该滴定方法是通过Na2S2O3溶液测定剩余的碘单质的量，来确定S2O52－消耗的碘单质的量，继而求出S2O52－的量。

（一）（1）装置装置Ⅲ用于处理尾气吸收未反应的二氧化硫，应防止倒吸；分离固体和液体应采取过滤；故答案为：防止发生倒吸；过滤；

（2）焦亚硫酸钠在空气中久置会与氧气反应生成连二硫酸钠（Na2S2O6），反应物为Na2S2O5、O2，生成物为Na2S2O6，结合原子守恒反应方程式为：2Na2S2O5+O2=2Na2S2O6；用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，

故答案为：2Na2S2O5 + O2 = 2Na2S2O6 ；取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，如果有白色沉淀生成，则表明样品已被氧化，否则没有被氧化；

（二）制取原理是用纯碱与亚硫酸氢钠溶液混合而成的悬浮液吸收二氧化硫至过饱和，再从亚硫酸氢钠过饱和溶液中结晶析出焦亚硫酸钠产品，Ⅱ中添加Na2CO3固体之前吸收大量二氧化硫，所以需要加入碳酸钠来形成悬浮液；酸性溶液不易吸收二氧化硫，当酸性较强时溶液无法吸收二氧化硫，会造成污染，根据流程图可知当pH=4.1时饱和；

故答案为：形成NaHSO3悬浮液；测量反应体系的pH小于或等于4.1

（三）消耗的S2O32－物质的量n(S2O32－)=17.60ml×1mol/L=0.0176mol，根据方程式可知剩余的n剩(I2)= n(S2O32－)=0.0176mol×=0.0088mol，n总(I2)=10ml×1mol/L=0.01mol。n(S2O52－)= [n总(I2)- n剩(I2)]= (0.01-0.0088)=0.0006mol，所以产品纯度为 =57.0%；实验过程中滴定终点俯视读数会导致测量的Na2S2O3溶液体积偏小，导致计算结果中与碘反应的Na2S2O6的量高于实际值，故导致结果偏高。

故答案为：57.0；偏高。