题目内容

实验室有一瓶亚硫酸钠固体，已部分被氧化变质．下面是某实验小组通过实验确定其纯度的实验，请你一起来完成该实验的有关问题：
（1）该实验有以下实验步骤，其正确的操作顺序应为（用编号排序）

；
①称取样品W₁g ②加盐酸酸化 ③用蒸馏水溶解 ④过滤
⑤加入过量氯化钡溶液⑥洗涤⑦干燥⑧称量沉淀质量为W₂g
（2）加盐酸酸化的目的是

；
（3）氯化钡溶液为什么要过量

；
（4）如何检验沉淀已洗涤干净？

；
（5）根据题中已知条件，样品中Na₂SO₃纯度可表示为

；
（6）该实验设计中，若将操作“②加盐酸酸化”改为“加硝酸酸化”，将会导致最终所得样品中Na₂SO₃纯度的测量结果

；（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

分析：（1）测定亚硫酸钠的纯度，先称量出样品质量，然后将样品溶于水中加酸酸化除去溶液中的亚硫酸根离子，再加入氯化钡使溶液中硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，最后利用硫酸钡的质量计算出硫酸钠的物质的量和质量，从而测定出亚硫酸钠的纯度；
（2）加入盐酸酸化的目的是将溶液中亚硫酸根离子转化成二氧化硫气体；
（3）实验目的是通过测定硫酸钡的量计算出硫酸钠的质量，进而计算出亚硫酸钠的纯度，所以必须保证所有的硫酸根离子都转化成硫酸钡沉淀；
（4）通过检验最后一次洗涤液中是否含有氯离子进行判断沉淀是否洗涤干净；
（5）沉淀质量为W₂g为硫酸钡的质量，计算出硫酸钡的物质的量，从而知道硫酸钠的物质的量，再根据样品的质量计算出样品中亚硫酸钠的纯度；
（6）硝酸具有强氧化性，若用硝酸酸化，溶液中亚硫酸根离子会被氧化成硫酸根离子，导致硫酸钠的含量增加，亚硫酸钠纯度偏小．

解答：解：（1）测定亚硫酸钠的纯度，需要的实验过程为：称量药品质量、溶解药品、加入酸酸化、加入氯化钡溶液、过滤、洗涤、干燥、称量沉淀质量，所以正确的操作顺序为：①③②⑤④⑥⑦⑧，
故答案为：①③②⑤④⑥⑦⑧；
（2）要测定亚硫酸钠的纯度，需要先测出药品中硫酸钠的质量，需要使用氯化钡将硫酸根离子转化成硫酸钡沉淀，所以加盐酸酸化除去溶液中亚硫酸根离子，
故答案为：用盐酸酸化可以将SO₃^2-转化为SO₂除去；
（3）加入过量的氯化钡溶液，可以将溶液中硫酸根离子完全转化成硫酸钡沉淀，使测定结果更准确，
故答案为：确保SO₄^2-全部沉淀；
（4）若沉淀没有洗涤干净，在洗涤液中会含有氯离子，所以检验沉淀已洗涤干净的方法为：取最后一次的洗涤液，加入AgNO₃溶液观察是否有白色沉淀生成，如果产生白色沉淀，说明还未洗净；如果无白色沉淀，则说明已洗干净，
故答案为：取最后一次的洗涤液，加入AgNO₃溶液观察是否有白色沉淀生成，如果产生白色沉淀，说明还未洗净；如果无白色沉淀，则说明已洗干净；
（5）硫酸钡沉淀质量为W₂g，硫酸钡的物质的量为：n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=

W2g

233g/mol

233

mol，
样品中亚硫酸钠的纯度为：ω（Na₂SO₃）=

W1g-

233

mol×142g/mol

×100%=

233W1-142W2

233W1

×100%，
故答案为：

233W1-142W2

233W1

×100%；
（6）硝酸能够氧化亚硫酸根离子，导致溶液中硫酸根离子浓度增大，反应生成的硫酸钡沉淀质量增加，测定的硫酸钠的质量增大，最终测定的亚硫酸钠的纯度偏小，
故答案为：偏小．

点评：本题考查了亚硫酸纯度的测定方法，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力，该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力．