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.

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①甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+.若要确认其中的Fe2+应选用d
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【探究二】
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(7)若要测定限定体积气体Y中H2的含量(标准状况下约有28mL H2),除可用测量H2体积的方法外,可否选用质量称量的方法?作出判断并说明理由否,用托盘天平无法称量D或E的差量

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