Question

【题目】某课题组对某样品W（组成用CxHyOzNaSb表示）进行探究。

实验一：确定W中元素组成

（1）取W样品，将有机氮转化成NH4+，_____________（补充实验方案），证明W中含氮元素。

（2）用燃烧法确定W样品中含碳、氢、硫三种元素，装置如图所示。

①A框内是加热固体制备氧气发生装置，写出A中反应的化学方程式：__________________。

②写出E中发生反应的离子方程式：_________________。

③从实验简约性考虑，D、E、F、G装置可以用下列装置替代：

能证明W含碳元素的实验现象是__________________。

实验二：测定W中硫元素含量

（3）取wgW样品在过量的氧气中充分燃烧，用V1mLc1mol·L-1碘水溶液吸收SO2，用V2mLc2mol·L-1Na2S2O3溶液滴定过量的I2。已知:2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。滴定终点的标志是__________________。该W样品中硫元素的质量分数为_________％。

（4）二氧化硫通入吸收液前必须通过过量的赤热铜粉（SO2不参与反应），否则会导致测定的硫元素质量分数_________（填“偏高”“偏低”或“无影响”）。

Answer 1

【答案】 加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝色 2KClO32KCl＋3O2↑（或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑） 2MnO4-+5SO2+2H2O＝2Mn2+＋5SO42-+4H+ X中颜色变浅色，但不褪色；Y中变浑浊 滴加最后一滴时溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟不恢复 偏低

【解析】实验一(确定W中元素组成)：必须使用干燥氧气，A是发生装置，通过加热固体制备氧气，注意不能用双氧水制氧气。用无水硫酸铜检验H2O，D装置用于检验SO2，E装置用于除去SO2，F装置用于确定SO2是否除尽，因为SO2会干扰CO2的检验；

实验二(测定W中硫元素含量)：根据SO2＋I2＋2H2O＝2HI＋H2SO4，2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。有：n(SO2)＋n(Na2S2O3)＝n(I2)，据此分析计算硫元素的质量分数；过量的氧气混在SO2气体中，会发生2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，据此分析判断误差。

(1)检验铵离子，操作要点是加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，现象是由红色变蓝色，故答案为：加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝色；

(2)①通过加热固体制备氧气，应该是加热高锰酸钾或氯酸钾分解制备氧气，反应的方程式为2KClO32KCl＋3O2↑(或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑)，故答案为：2KClO32KCl＋3O2↑(或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑)；

②用无水硫酸铜检验H2O，D装置用于检验SO2，E装置用于除去SO2，F装置用于确定SO2是否除尽，因为SO2会干扰CO2的检验。因此E中反应为2KMnO4＋5SO2＋2H2O＝K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4，离子方程式为2MnO4+5SO2+2H2O＝2Mn2+＋5SO42+4H，故答案为：2MnO4+5SO2+2H2O＝2Mn2+＋5SO42+4H；

③从简约装置看，X装置中试剂“过量”，它有三个作用：检验SO2、除去SO2、确认SO2除尽，实验现象是紫色溶液变浅——检验并除去SO2，不褪色——说明SO2已除尽了，最后Y中变浑浊，才能证明W中含碳元素，故答案为：X中颜色变浅色，但不褪色；Y中变浑浊；

(3)用硫代硫酸钠溶液滴定过量的I2，用淀粉溶液作指示剂。滴定前碘使淀粉溶液变蓝色，当碘完全消耗时蓝色变无色。根据SO2＋I2＋2H2O＝2HI＋H2SO4，2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。有：2n(SO2)＋n(Na2S2O3)＝2n(I2)，ω(S)＝××100%＝%，故答案为：滴加最后一滴时溶液由蓝色恰好变为无色且半分钟不恢复；；

(4)氧化W时，O2过量，过量的氧气混在SO2气体中，用赤热铜粉除去O2。如果不除去氧气，在水溶液中会发生反应：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，结果测得V2偏大，测得S元素质量分数偏低，故答案为：偏低。