Question

16．有一Na₂SO₃固体因部分被氧化而变质．为测定样品纯度，甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案：
【甲同学】称取m g样品溶于水，加入过量的BaCl₂溶液．过滤，向沉淀中加入过量盐酸，再过滤，将残留固体洗涤后进行烘干，冷却后称得质量为m₁ g．
（1）BaCl₂溶液必须过量的原因是使硫酸根离子能充分沉淀．在滤液中滴加碳酸钠溶液，若没有白色沉淀生成，则证明BaCl₂溶液不足，还需继续在滤液中加入BaCl₂溶液后进行过滤．
（2）洗涤残留固体的方法是在过滤器中加入蒸馏水，至浸没固体，使其自然流下，重复2-3次；在洗出液中滴加硝酸银溶液，可以判断残留固体是否洗涤干净．
（3）判断残留固体质量m₁ g能够作为实验测定值代入计算式，推算样品纯度，必须补充的实验操作是重复烘干、冷却、称量，所得质量与m₁的差值小于0.001g．
【乙同学】称取m g样品溶于水，配成溶液，用滴定管取V mL于锥形瓶中，用浓度为c mol/L的标准酸性高锰酸钾溶液滴定至终点．反应关系为：SO₃^2-+MnO₄^-¾→SO₄^2-+Mn²⁺ （未配平）
（4）配制样品溶液时，不一定需要的实验仪器是c（选填答案编号）．
a．容量瓶       b．玻璃棒       c．滴定管       d．烧杯
（5）滴定终点的判断依据是滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫色，且半分钟不褪色．
（6）上述滴定中，滴定管在注入酸性高锰酸钾溶液之前，先用蒸馏水洗净，再用标准高锰酸钾溶液润洗2-3次．滴定管液面变化如图所示，从图Ⅰ图Ⅱ显示消耗的高锰酸钾溶液体积为20.20mL．

Answer 1

分析 （1）实验中加入过量的BaCl₂溶液，目的是使硫酸根离子能充分沉淀，在滤液中滴加碳酸钠溶液，若没有白色沉淀生成，则证明BaCl₂溶液不足；
（2）过滤洗涤得到的硫酸钡沉淀，洗涤固体的方法同过滤，在过滤器中加入蒸馏水，至没过固体，然后过滤，洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡，设计实验检验氯离子的存在情况；
（3）必须确保生成的硫酸钡沉淀完全烘干，即所得质量与m₁的差值小于0.001g；
（4）配制一定物质的量浓度的溶液时，要用到容量瓶、玻璃棒、烧杯，而不用滴定管，据此答题；
（5）用高锰酸钾溶液滴定亚硫钠溶液时，在滴定终点，溶液的颜色不褪色；
（6）根据滴定管的使用方法可知，滴定管在装溶液前必须用待装液润洗，根据滴定管构造及图示滴定管中液面读出消耗的高锰酸钾溶液体积．

解答 解：（1）实验中加入过量的BaCl₂溶液，目的是使硫酸根离子能充分沉淀，在滤液中滴加碳酸钠溶液，若没有白色沉淀生成，则证明BaCl₂溶液不足，
故答案为：使硫酸根离子能充分沉淀；碳酸钠；
（2）过过滤洗涤得到的硫酸钡沉淀，洗涤固体的方法同过滤，在过滤器中加入蒸馏水，至浸没固体，使其自然流下，重复2-3次，洗涤干净的方法是依据沉淀表面可能附着有的氯化钡，操作方法为：在最后洗涤过滤出的滤液中滴加硝酸银溶液，无沉淀生成，表明沉淀已洗净，
故答案为：在过滤器中加入蒸馏水，至浸没固体，使其自然流下，重复2-3次；硝酸银；
（3）判断残留固体质量m₁g能够作为实验测定值代入计算式，推算样品纯度，必须重复烘干、冷却、称量，烘干后称量的质量与m₁的差值小于0.001g，
故答案为：重复烘干、冷却、称量，所得质量与m₁的差值小于0.001g；
（4）根据配制一定物质的量浓度的溶液过程中，需要使用的仪器有：一定容积的容量瓶、搅拌和引流时用到玻璃棒，溶解固体需要在烧杯中进行，定容时需要使用胶头滴管，所以需要的仪器有：a．容量瓶、b．玻璃棒、d．烧杯、e．胶头滴管，一般不需要的为c．滴定管，
故答案为：c；
（5）用高锰酸钾溶液滴定亚硫钠溶液时，当滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫色，且半分钟不褪色，则说明已经达到滴定终点，
故答案为：滴入最后一滴酸性高锰酸钾溶液，溶液由无色变为紫色，且半分钟不褪色；
（6）根据滴定管的使用方法可知，滴定管在注入酸性高锰酸钾溶液之前，先用蒸馏水洗净，再用标准高锰酸钾溶液润洗2-3次，滴定管的每个小刻度为0.10mL，根据图2所示，图I显示初读数为2.40mL，图II所示的末读数为22.60mL，滴定总共消耗的高锰酸钾溶液的体积为：（22.60-2.40）mL=20.20mL，
故答案为：标准高锰酸钾溶液润洗2-3次；20.20mL．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，涉及中和滴定、配制一定物质的量浓度的溶液方法、化学实验装置判断等知识，试题知识点较多、综合性较强，充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，熟练掌握化学实验基本操作方法为解答关键