题目内容
16.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一,为白色或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO2气味,溶于水即生成NaHSO3.实验室可利用二氧化硫与亚硫酸钠反应制备焦亚硫酸钠.某研究小组进行如下实验:
实验一:焦亚硫酸钠的制取
采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5.装置II中有黄色晶体析出.
(1)装置 I中产生气体的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O.
(2)要从装置II中获得已析出的晶体,在实验室中需要使用到的玻璃仪器是:玻璃棒、漏斗、烧杯.
(3)装置 III用于处理尾气,防止污染环境.下列装置中,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为d(填序号).
实验二:焦亚硫酸钠的性质
(4)将Na2S2O5溶于水配成溶液,
①欲证明所得溶液中的离子浓度大小关系:c(SO32-)>c(H2SO3),下列选项中可采用的实验方法是ae
a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液 c.加入盐酸
d.加入品红溶液 e.用蓝色石蕊试纸检测 f.加入BaCl2溶液
②检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成.
实验三:葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂.测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:
①按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为0.16g•L-1.
②在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测得结果偏低(填“偏高”“偏低”或“不变”).
分析 实验一:该装置II中有黄色晶体析出,则II中为SO2和NaHSO3反应生成,则I中发生反应生成SO2,
(1)实验室用亚硫酸钠和稀硫酸反应制取SO2;
(2)分离固体和溶液采用过滤方法,根据各仪器作用选取仪器;
(3)装置 III用于处理尾气,防止污染环境,尾气为二氧化硫,属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐而防止污染环境,注意要防止倒吸;
实验二:(4)Na2S2O5溶于水分解生成SO2和NaHSO3,
①溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,故检验溶液呈酸性即可;
②Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可;
实验三:(5)①由消耗碘的量,结合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI计算二氧化硫的质量,进而计算浓度;
②若有部分HI被空气氧化,则消耗碘的量偏小,故测定二氧化硫的量偏低.
解答 解:实验一:该装置II中有黄色晶体析出,则II中为SO2和NaHSO3反应生成,则I中发生反应生成SO2,
(1)实验室用亚硫酸钠和稀硫酸反应制取SO2,同时生成硫酸钠或硫酸氢钠,反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4=2NaHSO4+SO2↑+H2O;
(2)分离固体和溶液采用过滤方法,根据各仪器作用选取仪器,用漏斗过滤、用玻璃棒引流、用烧杯盛放液体,所以选取的仪器为漏斗、玻璃棒、烧杯,故答案为:玻璃棒、漏斗、烧杯;
(3)装置 III用于处理尾气,防止污染环境,尾气为二氧化硫,属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐而防止污染环境,注意要防止倒吸,
a.二氧化硫极易溶于氨水,但因为二氧化硫不能和氨水充分接触,所以不能用该装置吸收二氧化硫,故错误;
b.亚硫酸酸性小于盐酸,所以二氧化硫不易溶于食盐水,故错误;
c.二氧化硫和浓硫酸不反应,不易溶于浓硫酸,故错误;
d.二氧化硫极易溶于氢氧化钠溶液,且该装置具有缓冲作用,能防止倒吸,故正确;
e.二氧化硫能溶于水但不易溶于苯,能防止倒吸,但二氧化硫在水溶液中溶解度较小,所以不能作尾气处理装置,故错误;
故选d;
实验二:(4)Na2S2O5溶于水分解生成SO2和NaHSO3,
①NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,溶液呈酸性,测定溶液的pH,可以确定溶液酸碱性,酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红,所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验,而加入Ba(OH)2溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性,故选ae;
故答案为:ae;
②Na2S2O5晶体在空气中易被氧化为Na2SO4,用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,其检验方法为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成,
故答案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成;
实验三:(5)①令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg,则:
SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI
64g 1mol
mg 0.025L×0.01mol/L
所以,64g:mg=1mol:0.025L×0.01mol/L,
解得m=0.016
故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为$\frac{0.016g}{0.1L}$=0.16 g/L
故答案为:0.16;
②若有部分HI被空气氧化,则消耗碘的量偏小,故测定二氧化硫的量偏低,故答案为:偏低.
点评 本题考查性质、制备实验方案设计,为高频考点,涉及化学方程式的有关计算、误差分析、物质检验、基本实验操作等知识点,明确实验原理及物质性质是解本题关键,难点是实验方案设计,注意化学用语使用的规范性.
| A. | 0.1mol | B. | 0.15mol | C. | 0.5mol | D. | 0.75mol |
| A. | Cu$→_{△}^{H_{2}SO_{4}(浓)}$Cu(NO3)2 | B. | Cu$→_{△}^{空气}$CuO$\stackrel{HNO_{3}(稀)}{→}$Cu(NO3)2 | ||
| C. | Cu$\stackrel{HNO_{3}(稀)}{→}$Cu(NO3)2 | D. | Cu$\stackrel{HNO_{3}(浓)}{→}$Cu(NO3)2 |
| ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |
| 原子半径(10-10m) | 0.74 | 1.60 | 0.53 | 1.10 | 0.99 | 0.89 | 0.75 | 1.43 |
| 最高或最低化合价 | +2 | +1 | +5 | +7 | +2 | +5 | +3 | |
| -2 | -3 | -1 | -3 |
(2)①④⑦三种元素的氢化物的稳定性由强到弱的顺序为H2O>NH3>PH3(填化学式)
(3)元素④构成的两种单质互称为同素异形体(填“同位素”、“同素异形体”或“同分异构体”)
(4)请写出下列元素形成的常见化合物的电子式:
③⑤
(5)工业制备⑧的过程中,被电解的物质是Al2O3(填化学式),属于离子(填“离子”或“共价”)化合物
(6)请写出⑤⑧两种元素的最高价氧化物对应水化物间反应的离子方程式:3H++Al(OH)3═Al3++3H2O.
| A. | 标准状况下,22.4L的CH4和CH3CH2OH的混合物所含分子数为NA | |
| B. | 常温常压下,18g14CH4所含质子数目为10NA | |
| C. | 标准状况下的22.4L氯气与足量铁反应生成三氯化铁,转移的电子数目为3NA. | |
| D. | 0.1L 1mol/L的NH4C1溶液中存在的NH4+数目为0.1NA. |
| A. | HNO3 | B. | MgCl2 | C. | SiO2 | D. | CH3OH |