题目内容

【题目】为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度,准确称取W g固体样品,配成250 mL溶液。设计了以下两种实验方案:

方案:取25.00 mL上述溶液,加入足量的用过量盐酸酸化的BaCl2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称得沉淀的质量为m1 g

方案:取25.00 mL上述溶液,加入过量的盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称重,其质量为m2 g

(1)配制250 mL Na2SO3溶液时,必须用到的实验仪器有:烧杯、玻璃棒、天平、药匙、____________

(2)写出Na2SO3固体氧化变质的化学方程式__________

(3)方案加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液,目的是________,在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是_______

(4)方案中,若滤液浑浊,将导致测定结果_______(偏高偏低”)

(5)若操作正确,结果为m1m2,试分析原因是___________

(6)25.00 mL上述溶液,用c mol/L酸性KMnO4溶液滴定测定Na2SO3的纯度,已知酸性条件下,KMnO4通常被还原为Mn2+,滴定达到终点时的现象为____________

【答案】胶头滴管 250 mL容量瓶 2Na2SO3O2=2Na2SO4 使 充分转化为气体 静置,在上层清液中再滴入氯化钡溶液,观察是否继续有沉淀生成 偏高 方案中盐酸提供的HBa(NO3)2提供的 形成稀HNO3,将一部分氧化成,导致BaSO4质量增大 当滴加最后一滴标准液时,溶液由无色刚好变为浅红色,且半分钟不褪色

【解析】

(1)配制250 mL Na2SO3溶液时,用到的实验仪器有:烧杯、玻璃棒、胶头滴管、药匙、天平、250 mL容量瓶;

(2)Na2SO3固体氧化变质生成Na2SO4

(3)根据BaSO4是不溶于酸的固体物质,而BaSO3不溶于水,但能够与酸反应产生SO2气体逸出;完全沉淀时,上层清液没有,再加入氯化钡溶液也不会有沉淀生成;

(4)方案I中,若滤液浑浊,说明滤液中含有硫酸钡,导致沉淀硫酸钡的质量偏小,计算出的样品中硫酸钠的质量偏小;

(5)酸性条件下,H+氧化为,导致BaSO4质量增大;

(6)根据KMnO4溶液显紫色,反应产生的Mn2+水溶液显无色来判断滴定终点。

(1)用天平称量一定质量的固体物质,要用到天平、药匙,在烧杯中溶解药品,并用玻璃棒不断搅拌,将冷却后的溶液用玻璃棒引流移入250 mL容量瓶中,再加水定容,当液面至离刻度线12 cm处,改用胶头滴管定容,故缺少的仪器是250 mL容量瓶、胶头滴管;

(2)Na2SO3具有还原性,容易被氧气氧化产生Na2SO4,反应方程式为:2Na2SO3O2=2Na2SO4

(3)方案I是利用生成的BaSO4沉淀计算样品中Na2SO4的质量,然后再计算Na2SO3的纯度,但Na2SO3也会与BaCl2反应生成BaSO3白色沉淀,而影响BaSO4质量的测定,因此需要除去Na2SO3,加入过量的盐酸酸化的BaCl2溶液,目的是:使与盐酸充分转化为SO2气体。在过滤前,需要检验是否沉淀完全,其操作是:静置,向上层清液中再滴入BaCl2溶液,观察是否继续有沉淀生成。若有沉淀生成,说明没有沉淀完全,若无沉淀生成,证明沉淀完全;

(4)方案I中,若滤液浑浊,说明滤液中含有BaSO4,导致沉淀BaSO4的质量偏小,由此计算出的样品中Na2SO4的质量偏小,则计算Na2SO3的质量分数就偏高;

(5)方案II中盐酸提供H+Ba(NO3)2提供 ,形成稀HNO3,能够将一部分氧化成,导致BaSO4质量增大,所以m1m2

(6)酸性KMnO4溶液具有强的氧化性,Na2SO3具有还原性,二者在溶液中发生氧化还原反应,KMnO4溶液被还原变为无色的Mn2+Na2SO3被氧化为Na2SO4,使KMnO4溶液由紫色变为无色。因此当溶液中Na2SO3完全被氧化变为Na2SO4时,再滴加的KMnO4溶液不能发生反应,此时溶液的紫色不再褪去,故滴定终点的判断方法是:当滴加最后一滴KMnO4标准液时,溶液恰好由无色变为浅红色,且半分钟不褪色,说明达到了滴定终点。

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②金属G、锌两种元素的笫一电离能、第二电离能如下表所示:

电离能/kJ·mol-1

I1

I2

G

746

1958

906

1733

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