题目内容
【题目】焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)装置I中产生气体的化学方程式为__________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是_________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸
d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是____________。
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI)
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为________________g·L-1。
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果____(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
【答案】 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O 过滤 d a、e 取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成 0.16 偏低
【解析】(1)装置Ⅰ中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体,同时生成硫酸钠和水,其化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O;(2)从装置Ⅱ中溶液中获得已析出的晶体,采取的方法是过滤;(3)装置Ⅲ用于处理尾气SO2,由于SO2属于酸性氧化物,除去尾气SO2应选择碱性溶液,a装置无气体出口,不利于气体与稀氨水充分接触,不选;要选择d,既可有效吸收,又可防止倒吸,2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O;(4)证明NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,要利用两个平衡式HSO3-=H++SO32-,HSO3-+H2O==H2SO3+OH-,证明溶液呈酸性,可采用的实验方法是a、测定溶液的pH ,PH<7,说明溶液呈酸性,选项a正确;b、加入Ba(OH)2溶液或盐酸 ,都会发生反应,无法判定电离、水解程度,选项b错误;c、加入盐酸,都不反应,无法判定电离、水解程度,选项c错误;d、品红只检验SO2的存在,选项d错误;e、用蓝色石蕊试纸检测,呈红色证明溶液呈酸性,选项e正确;答案选a e;(5)由于Na2S2O5中的硫元素为+4价,故检验Na2S2O5晶体已被氧化,实为检验SO42-,其实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成;(6)①由题设滴定反应的化学方程式知,样品中抗氧化剂的残留量(以SO2计算)与I2的物质的量之比为1∶1,n(SO2)=n(I2)=0.01000mol·L-1×0.025L=0.0025mol,残留量==0.16g·L-1;②由于实验过程中有部分HI被氧化生成I2,4HI+O2==2I2+2H2O,则用于与SO2反应的I2减少,故实验结果偏低。