题目内容
【题目】亚硫酸钠固体久置变质，部分生成硫酸钠。取a g亚硫酸钠样品，依照如图装置实验，分析样品纯度(质量分数)。
(1)在C瓶试剂X的选择上，甲同学认为使用足量的Ba(OH)2溶液比足量的Ca(OH)2溶液更合适，理由是______________________。
(2)实验操作步骤如下：（X采用甲同学意见）。
①先在A、B中通一段时间空气，再接上C、D；
②加稀硫酸反应；
③反应结束，通空气足够时间。该操作的目的是________________；
④将C中物质过滤、洗涤、干燥、称重，得b g固体。以此计算，亚硫酸钠样品纯度为_____________。
(3)乙同学指出，上述操作实验结果偏大，原因是(用化学反应方程式表示)_____；改进的措施是__________________。
(4)依据乙同学意见改进方案后，乙同学又提出也可以通过称量C装置前后的质量差来分析结果。丙同学指出如此操作，实验结果将偏小，原因是_______________。
(5)丙同学认为若以称重前后差量来分析，可称量D装置，并从以下3方面调整：
①将C瓶试剂X换为______________。
②在D装置后可以接________(填选项编号)。
a. 装有无水氯化钙的干燥管 b. 装有碱石灰的干燥管
c. 装有浓硫酸的洗气瓶 d. 装有氢氧化钠溶液的洗气瓶
③先在C之前(含C)的装置中通一段时间气体，再接上D及之后的装置。
【答案】BaSO3化学式量比CaSO3大，等物质的量情况下，称量时的（系统）相对误差小。（或者Ca(OH)2溶解度小，足量溶液中水较多，会使CaSO3溶解损耗略有所增大，带来误差影响。） 将B中的SO2全部赶入C中，使其被完全吸收 
2BaSO3+O2=2BaSO4 将空气先通过灼热的铜网，再通入A；或者改通N2、H2等(此时就不用装置A了) 通入的气流会带走部分水蒸气，使质量差减小 浓硫酸 bc
【解析】
在装置B中稀硫酸与样品中Na2SO3反应产生Na2SO4、SO2、H2O，SO2被C中Ba(OH)2试剂吸收产生BaSO3沉淀，根据产生沉淀的质量计算样品中Na2SO3的质量，进而可得Na2SO3的纯度，装置D中碱石灰吸收CO2，可以防止空气中CO2对SO2测定的影响；为了防止装置中空气的影响及SO2滞留在装置中不能完全被Ba(OH)2试剂吸收，要先在A、B装置中通入一段时间，然后再连接B、C之间的橡胶管，反应完全后再通入空气一段时间的空气，据此分析解答。
(1)在C瓶试剂X的选择上，甲同学认为使用足量的Ba(OH)2溶液比足量的Ca(OH)2溶液更合适，原因是BaSO3化学式量比CaSO3大，等物质的量情况下，称量时的相对误差小。(或者Ca(OH)2溶解度小，足量溶液中水较多，会使CaSO3溶解损耗略有所增大，带来误差影响。)
(2)③反应结束，通空气足够时间。该操作的目的是将B中的SO2全部赶入C中，使其被完全吸收，减小实验误差；
④将C中物质过滤、洗涤、干燥、称重，得b g固体。n(BaSO3)=
mol，则Na2SO3的质量为m(Na2SO3)=nM=
mol×126 g/mol=
g，所以亚硫酸钠样品纯度为
；
(3)乙同学指出，上述操作实验结果偏大，原因是通入空气排出装置中的SO2气体时，空气中的O2将BaSO3氧化产生BaSO4，反应方程式为：2BaSO3+O2=2BaSO4；改进的措施是将空气先通过灼热的铜网，除去空气中的O2，再通入A；或者改为通N2、H2等(此时就不用装置A了)。
(4)依据乙同学意见改进方案后，乙同学又提出也可以通过称量C装置前后的质量差来分析结果。丙同学指出如此操作，实验结果将偏小，原因是通入的气流会带走部分水蒸气，使质量差减小；
(5)丙同学认为若以称重前后差量来分析，可称量D装置，并从以下3方面调整：
将C瓶试剂X换为浓硫酸来吸收水分，用装置D吸收反应产生的SO2气体，为防止空气中H2O对SO2吸收的影响，在D装置后可以接装有碱石灰的干燥管或装有浓硫酸的洗气瓶，故合理选项是bc。
智慧小复习系列答案
【题目】草酸是一种常用的还原剂，某校高三化学小组探究草酸被氧化的速率问题。
实验Ⅰ | 试剂 | 混合后 溶液pH | 现象 (1 h后溶液) | ||
试管 | 滴管 | ||||
| a | 4mL0.01molL-1KMnO4溶液，几滴浓H2SO4 | 2 mL0.3molL-1 H2C2O4溶液 | 2 | 褪为无色 |
b | 4mL0.01molL-1KMnO4溶液，几滴浓NaOH | 7 | 无明显变化 | ||
c | 4mL0.01molL-1K2Cr2O7溶液，几滴浓H2SO4 | 2 | 无明显变化 | ||
d | 4mL0.01molL-1K2Cr2O7溶液，几滴浓NaOH | 7 | 无明显变化 | ||
(1)H2C2O4是二元弱酸，写出H2C2O4溶于水的电离方程式：___________。
(2)实验Ⅰ试管a中KMnO4最终被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为__________。
(3)瑛瑛和超超查阅资料，实验Ⅰ试管c中H2C2O4与K2Cr2O7溶液反应需数月时间才能完成，但加入MnO2可促进H2C2O4与K2Cr2O7的反应。依据此资料，吉吉和昊昊设计如下实验证实了这一点。
实验Ⅱ | 实验Ⅲ | 实验Ⅳ | |
实验 操作 |
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实验 现象 | 6min后固体完全溶解，溶液橙色变浅，温度不变 | 6min后固体未溶解，溶液颜色无明显变化 | 6min后固体未溶解，溶液颜色无明显变化 |
实验Ⅳ的目的是：_______________。
(4)睿睿和萌萌对实验II继续进行探究，发现溶液中Cr2O72-浓度变化如图：
臧臧和蔡蔡认为此变化是通过两个过程实现的。
过程i：MnO2与H2C2O4反应生成了Mn2+。
过程ii：___________。
①查阅资料：溶液中Mn2+能被PbO2氧化为MnO4-。针对过程i，可采用如下方法证实：将0.0001mol MnO2加入到6mL______中，固体完全溶解；从中取出少量溶液，加入过量PbO2固体，充分反应后静置，观察到________________。
②波波和姝姝设计实验方案证实了过程ii成立，她们的实验方案如下：将2mL、0.3mol/LH2C2O4溶液与4mL0.01mol/LK2Cr2O7溶液混合，调至pH=2，加入0.0001molMnSO4固体，6分钟后现象为：______________
(5)综合以上实验可知，草酸发生氧化反应的速率与____________有关。