Question

有一纯净的亚硫酸钠晶体因部分被氧化而变质，为了测定样品中杂质的质量分数进行以下实验过程，按要求填写空格：

（1）向混合溶液中加入的无色溶液A是

 

（填化学式），A必须过量的原因是

 

．
（2）白色沉淀c中含有

 

（填化学式）．
（3）无色溶液B通常是

 

（填试剂名称），加入后与c反应的离子方程式为

 

．
（4）通过以上测定可得到样品中杂质的质量分数的计算式为

 

．

Answer 1

分析：将部分氧化的亚硫酸钠晶体，加水配成溶液，然后向其中加入可溶性的钡盐，使硫酸根和亚硫酸根完全沉淀，最后利用硫酸盐不溶于盐酸而亚硫盐溶实现最终分离，
（1）不论是亚硫酸钠，还是硫酸钠，都能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀，所以A是氯化钡．一种物质过量另一种物质完全反应；
（2）根据（1）中分析可知，白色沉淀c中含有BaSO₄、BaSO₃；
（3）要溶解亚硫酸钡，而又不能影响硫酸钡，则B应该是盐酸，不能用硝酸，因为硝酸具有氧化性，可以将亚硫酸氧化为硫酸盐，也不加稀硫酸，直接引入硫酸根离子；
（4）最终得到的白色沉淀d是硫酸钡，质量是m₂g，则该原子守恒可求出硫酸钠的质量，然后再求质量分数．

解答：解：（1）不论是亚硫酸钠，还是硫酸钠，都能和氯化钡溶液反应生成白色沉淀，所以A是氯化钡．氯化钡过量的目的是使使SO₃^2-、SO₄^2-沉淀完全，
故答案为：BaCl₂，使SO₄^2-、SO₃^2-沉淀完全；
（2）根据（1）中分析可知，白色沉淀c中含有BaSO₄、BaSO₃，故答案为：BaSO₄、BaSO₃；
（3）要溶解亚硫酸钡，而又不能影响硫酸钡，则B应该是盐酸，不能用硝酸，因为硝酸具有氧化性，可以将亚硫酸氧化为硫酸盐，也不加稀硫酸，直接引入硫酸根离子，加入后与亚硫酸钡反应的离子方程式为：2H⁺+BaSO₃=H₂O+SO₂↑+Ba²⁺，故答案为：稀盐酸，2H⁺+BaSO₃=H₂O+SO₂↑+Ba²⁺；
（4）设硫酸钠的质量为x，最终得到的白色沉淀d是硫酸钡，质量是m₂g，由硫酸根守恒可知：
   Na₂SO₄ ～BaSO₄
    142          233
     x           m₂g
则

142

x

=

233

m 2g

，
所以x=

142m2

233

g，所以杂质的质量分数的计算式为：

142m2 233

m1

×100%=

142m2

233m1

×100%，故答案为：

142m2

233m1

×100%．

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题．试题贴近高考，难易适中，基础性强．在注重对学生基础知识巩固和训练的同时，侧重对学生实验能力的培养．有利于调动学生的学习兴趣，激发学生的学习积极性，也有利于培养学生的逻辑推理能力和规范严谨的实验设计能力和动手操作能力，提升学生的学科素养．