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．

练习册系列答案
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19．在MgCl2、KCl、K2SO4三中盐的混合溶液中，若K+、Cl-、Mg2+的物质的量分别为1.5mol、1.5mol、0.5mol，则SO42-的物质的量为（　　）
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20．有机物A是由碳、氢两种元素或碳、氢、氧三种元素组成．现取0.1mol A在6.72L氧气（标准状况）中充分燃烧，燃烧后的产物通过足量浓硫酸．浓硫酸增重3.6g．再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg条（足量），生成总质量为26.4g的黑、白两种物质，且黑色生成物与白色生成物的质量比为1：10，求A的分子式．
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11．工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是铁钉表面被钝化．
（2）另取铁钉6.0g放入15.0mL浓硫酸中，加热充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
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
a．KSCN溶液和氯水　　b．铁粉和KSCN溶液     c．浓氨水     d．KMnO4酸性溶液
②乙同学取336mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g．由此推知气体Y中SO2的体积分数为66.7%．
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体．为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）．
（3）装置B、F中试剂的作用分别是检验二氧化硫是否除尽、防止空气成分的干扰．
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是C+2H2SO4（浓硫酸）$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$CO2 ↑+2SO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于C（选填序号）a．A之前  b．A-B间   c．B-C间  d．C-D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是D中固体由黑色变红和E中固体由白变蓝； 如果气体Y中含有Q，依据是C的质量增加
（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
1．元素周期表是学习化学的重要工具，它隐含着许多信息和规律．根据下表中短周期元素的原子半径和主要化合价，回答表后的问题．
①②③④⑤⑥⑦⑧
原子半径（10-10m）0.741.600.531.100.990.890.751.43
最高或最低化合价+2+1+5+7+2+5+3
-2-3-1-3
（1）上述元素中与元素⑧处于同一周期的有Mg、P、Cl（填元素符号）
（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、②⑤、③⑦
（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．
8．NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列有关说法正确的是（　　）
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．
5．X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素，原子序数依次增大．X元素最高正化合价与最低负化合价之和为零；考古时利用14Y测定一些文物的年代；Z是地壳中含量最高的非金属元素；Q与X同主族；R的最高价氧化物既能与稀硫酸反应，又能与氢氧化钠溶液反应．
（1）Y在元素周期表中的位置为第二周期ⅣA族；
（2）五种元素原子半径由大到小的顺序是Na＞Al＞C＞O＞H（填元素符号）；
（3）写出X、Z两元素形成10电子粒子的电子式、；
（4）Z、Q两元素形成的淡黄色固体中含有的化学键有离子键、共价键；写出该固体与水反应的化学方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑．
6．下列物质中，不属于共价化合物的是（　　）
A．HNO3B．MgCl2C．SiO2D．CH3OH

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