题目内容

18．为判断某物质存在或某物质恰好完全反应，通常以特定物质的显色达到目，能显色的物质就称“指示剂”．如：用蓝色的石蕊试纸变红判断待测液显酸性；用淀粉溶液变蓝判断单质碘（I2）的存在：
已知：SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI（无色溶液）；
常温下，碘微溶入水；
5SO2+2H2O+KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4（无色溶液）．
（1）工业上测量SO2，N2，O2混合气体的SO2含量用如图吸收装置（量气装置省略）．
①混合气体通过图示吸收装置一定时间后，当溶液颜色由蓝色变为无色时即可停止通气．此法适宜测SO2含量较低（选填“低”或“高”）的混合气体．
②吸收装置内的I2的淀粉溶液一也可以用高锰酸钾溶液代替作为指示剂．因为高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色．
（2）若用10.0%的氢氧化钠溶液16.0g滴加到20.0g盐酸中（含2滴酚酞试液），混合液刚好由无色变为粉红色时，可认为恰好完全反应．
①原盐酸中溶质的质量分数为7.3%．
②试列式计算说明将该反应后的溶液转化为20℃时饱和溶液的一种简单方法（计算结果精确到0.1g）．已知：20℃时氯化钠的溶解度为36.0g．

分析 （1）①依据溶液的变色情况判断反应的进行状态，并对反应进行的时机进行控制，依据此装置能吸收的二氧化硫量不大分析测量气体中二氧化硫含量高低的问题；
②依据题干中关于高锰酸钾溶液与二氧化硫的反应进行分析即可，；
（2）①依据反应的情况结合化学方程式的计算，对盐酸的溶质质量分数进行计算即可；
②根据20℃是氯化钠的溶解度，结合溶液中含有的氯化钠质量分析使其转化为20℃时的饱和溶液的方法；

解答 解：（1）①碘的淀粉溶液呈蓝色，由于SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI（无色溶液）可知该溶液由蓝色变成无色时该反应恰好完成，此时应该停止通入气体，通入过量气体会使测量结果不准确，常温下，碘微溶入水，所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量较小，故该装置吸收二氧化硫的量较小，所以此法适宜测SO2含量较低的混合气体．
②因为紫红色高锰酸钾的溶液通入二氧化硫时会发生5SO2+2H2O+KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4（无色溶液）的反应，溶液现象由紫红色变成无色，所以也可采用高锰酸钾溶液代替碘的淀粉溶液完成该实验．
（2）由题干可知10.0%的氢氧化钠溶液16.0g和20.0g盐酸恰好完全反应，因此可通过反应的方程式对盐酸的溶质质量分数进行计算，也可计算出生成的氯化钠质量；
设该盐酸的溶质质量是x；生成的氯化钠质量是y．
     Na0H+HCl═NaCl+H2O
     40        36.5  58.5
 16g×10%   x     y
$\frac{40}{16g×10%}=\frac{36.5}{x}=\frac{58.5}{y}$
x=1.46g
y=2.34g
以盐酸的溶质质量分数为$\frac{1.46g}{20g}$×100%=7.3%；
由于该溶液在20℃时不饱和所以可采用加溶质的简便办法使其转化成饱和溶液，原溶液质量是20g+16g=36g；
设加入溶质的质量是z，则有$\frac{36g}{100g+36g}×100%=\frac{2.34g+z}{36g+z}$×100%
则z≈9.8g
故答案为：（1）①无；低；②高锰酸钾；高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色；（2）①7.3%；②可向溶液中加入9.8g氯化钠．

点评 此题是一道实验探究综合题，解题的关键是充分利用题干中提供的新信息并结合相关的基础计算完成，题型涉及面广起点较高但落点较低．

练习册系列答案
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