Question

Na₂SO₃固体在空气中久置容易变质．
（Ⅰ）Na₂SO₃固体在空气中变质的主要原因，用化学方程式表示为

 

．
（Ⅱ）为探究Na₂SO₃样品的变质情况，现提出以下假设：
假设1：Na₂SO₃样品完全变质；
假设2：Na₂SO₃样品完全没有变质；
假设3：

 

．
补充完成以下实验过程及现象和结论，完成探究．

实验操作	现象和结论
步骤1：取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加H2SO4酸化的KMnO4溶液；	现象：若KMnO4溶液的紫红色褪为无色 ①结论：样品中有   离子，假设1不成立． ②褪色的离子方程式为：   ．
步骤2：另取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，再滴加适量BaCl2溶液；	③现象：若     ； 结论：假设2成立．
…	…

（Ⅲ）为测定某无水Na₂SO₃固体样品的纯度，甲同学设计了下图实验．

（1）检查B装置气密性的操作为

 

．
（2）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是

 

．
（3）除已称量的a g Na₂SO₃样品外，实验中还应测定的数据是

 

处（填图中字母）装置实验前后的质量差．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（Ⅰ）亚硫酸钠固体被氧气氧化为硫酸钠；
（Ⅱ）①亚硫酸钠可能完全氧化，没有氧化或部分氧化三种情况；
②利用亚硫酸钠和高锰酸钾反应验证亚硫酸根离子的存在，依据硫酸根离子和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀验证硫酸根离子的存在；
（Ⅲ）（1）根据密闭容器中内外压强差不同形成水柱或气泡来检查气密性；
（2）根据实验中待锥形瓶中不再产生气体后，二氧化硫会滞留在装置中影响测定的结果；
（3）根据实验的原理通过测定二氧化硫的质量来求出亚硫酸钠的质量，最后求出亚硫酸钠的质量分数．

解答： 解：（Ⅰ）亚硫酸钠固体被氧气氧化为硫酸钠，故反应方程式为：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，故答案为：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
（Ⅱ）①亚硫酸钠可能没有氧化，完全氧化或部分氧化，故假设3为Na₂SO₃部分变质；
②利用亚硫酸钠和高锰酸钾反应验证亚硫酸根离子的存在，依据硫酸根离子和氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀验证硫酸根离子的存在；
实验操作设计为：
步骤1：取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液，若KMnO₄溶液的紫红色褪为无色，说明存在亚硫酸钠，亚硫酸钠把高锰酸根离子还原为二价锰离子，反应的离子方程式为2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
步骤2：另取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，产生无色气体，除去亚硫酸钠，再滴加适量BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，则说明白色固体不含Na₂SO₄，假设2成立；
故答案为：Na₂SO₃部分变质；SO₃^2-；2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；加稀HCl产生无色气体，再滴加适量BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成；
（Ⅲ）（1）根据密闭容器中内外压强差不同形成水柱或气泡来检查气密性，操作为关闭开关p和分液漏斗活塞，往C中加水至淹没导管口，微热B，C导管口有气泡冒出，停止加热一会儿后导管中形成倒吸的水柱，则气密性良好，
故答案为：关闭开关p和分液漏斗活塞，往C中加水至淹没导管口，微热B，C导管口有气泡冒出，停止加热一会儿后导管中形成倒吸的水柱，则气密性良好；
（2）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，二氧化硫会滞留在装置中，所以通入空气使产生的二氧化硫全部进入后续的装置，
故答案为：将装置中的二氧化硫全部排入U形管中吸收；
（3）实验的原理通过测定二氧化硫的质量来求出亚硫酸钠的质量，二氧化硫的质量也就是U型管增重的质量，故答案为：D．

点评：本题主要考查了亚硫酸钠样品中成分的检验和亚硫酸钠含量的测定，抓住测定的原理是解题的关键，难度不大．