Question

5．为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以1kg样品中含SO₂的质量计），某研究小组设计了如下实验流程：

（1）通入N₂的目的是使反应产生的SO₂气体充分逸出，减小实验误差；
（2）第①步反应的离子方程式是SO₂+H₂O₂→2H⁺+SO₄^2-；
（3）滴定实验若选择酚酞作指示剂，则滴定终点的标志是溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色，滴定过程中以下操作使测定结果偏高的是ad（填编号）；
a．洗净的滴定管未用标准液润洗b．滴定中向锥形瓶内壁加少量水
c．滴定前滴定管正常，滴定后尖嘴部分有气泡d．锥形瓶用待测液洗涤2-3次
（4）若实验室欲制取SO₂可选用试剂ac（填编号）；
a．铜和浓硫酸b．硫和氧气c．亚硫酸钠和浓度70%的硫酸d．亚硫酸钙和硝酸
（5）往BaCl₂溶液中通入SO₂至饱和，无明显现象，再通入NH₃后出现白色沉淀，此时溶液中一定有的溶质是NH₄Cl．请用电离平衡解释上述实验现象：SO₂通入BaCl₂溶液后，溶液中存在如下反应和电离：SO₂+H₂O?H₂SO₃，H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，未通入NH₃前溶液中SO₃^2-的浓度较小，通入NH₃后，H⁺浓度减小，平衡右移，SO₃^2-的浓度增大，与Ba²⁺结合形成沉淀；
（6）H₂O₂是一种绿色氧化剂．某NH₄Cl样品中含少量Fe²⁺、SO₄^2-，将产品溶解，加入H₂O₂，加热至沸，再加入BaCl₂溶液，过滤，蒸发结晶，即得到工业氯化铵．滤渣的主要成分是BaSO₄和Fe（OH）₃．

Answer 1

分析 亚硫酸盐样品中加入稀硫酸之后，会发生反应得到二氧化硫气体，二氧化硫会被氮气完全排出，得到气体A是二氧化硫和氮气，二氧化硫具有还原性，能被双氧水氧化为硫酸，硫酸可以和氢氧化钠之间发生中和反应生成硫酸钠，
（1）亚硫酸根离子可以和强酸之间反应得到二氧化硫，氮气和二氧化硫之间不会反应；
（2）第①步反应是加入过氧化氢氧化二氧化硫伸出硫酸；
（3）滴定实验若选择酚酞作指示剂，氢氧化钠溶液滴定到最后一滴溶液变为粉红色且半分钟不变化说明反应达到终点，滴定过程中分析不当操作对V（标准）的影响，c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$；
（4）实验室欲制取SO₂可以利用铜和浓硫酸加热反应生成，亚硫酸钠固体和浓硫酸反应生成；
（5）往BaCl₂溶液中通入SO₂至饱和，无明显现象，再通入NH₃后出现白色沉淀为亚硫酸钡沉淀，氨气和水生成一水合氨，二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸铵盐，结合钡离子生成亚硫酸钡沉淀和氯化铵；
（6）加热有利于亚铁离子的氧化，且有利于铁离子的水解，再加入BaCl₂溶液，得到硫酸钡沉淀；

解答 解：（1）亚硫酸盐样品中加入稀硫酸之后，会发生反应得到二氧化硫气体，氮气和二氧化硫之间不会反应，反应①中通入N₂可以将生成的气体二氧化硫全部赶出，
故答案为：使反应产生的SO₂气体充分逸出，减小实验误差；
（2）第①步反应的离子方程式是：SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-，
故答案为：SO₂+H₂O₂=2H⁺+SO₄^2-；
（3）滴定实验若选择酚酞作指示剂，则滴定终点的标志是溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色，
a．洗净的滴定管未用标准液润洗，标准溶液浓度减小，消耗体积增大，测定结果偏高，故a正确；
b．滴定中向锥形瓶内壁加少量水，对测定结果无影响，故b错误；
c．滴定前滴定管正常，滴定后尖嘴部分有气泡，读取标准溶液体积减小，测定结果偏低，故c错误；
d．锥形瓶用待测液洗涤2-3次，消耗标准溶液体积增大，测定结果偏高，故d正确；
故选ad，
故答案为：溶液由无色变为粉红色，且半分钟内不褪色；ad；
（4）a．铜和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、硫酸铜和水，可以制备二氧化硫，故a正确；
b．硫和氧气点燃燃烧生成二氧化硫但不适用于实验室制备，故b错误；
c．亚硫酸钠和浓度70%的硫酸反应生成二氧化硫，可以制备二氧化硫气体，故c正确；
d．硝酸具有氧化性能氧化亚硫酸钠，亚硫酸钙和硝酸不能制备二氧化硫，故d错误；
故答案为：ac；
（5）往BaCl₂溶液中通入SO₂至饱和，无明显现象，再通入NH₃后出现白色沉淀为亚硫酸钡沉淀，氨气和水生成一水合氨，二氧化硫和一水合氨反应生成亚硫酸铵盐，结合钡离子生成亚硫酸钡沉淀和氯化铵此时溶液中一定有的溶质是NH₄Cl，电离平衡解释上述实验现象：SO₂通入BaCl₂溶液后，溶液中存在如下反应和电离：SO₂+H₂O?H₂SO₃，H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，未通入NH₃前溶液中SO₃^2-的浓度较小，通入NH₃后，H⁺浓度减小，平衡右移，SO₃^2-的浓度增大，与Ba²⁺结合形成沉淀，
故答案为：NH₄Cl；SO₂通入BaCl₂溶液后，溶液中存在如下反应和电离：SO₂+H₂O?H₂SO₃，H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺，HSO₃^-?H⁺+SO₃^2-，未通入NH₃前溶液中SO₃^2-的浓度较小，通入NH₃后，H⁺浓度减小，平衡右移，SO₃^2-的浓度增大，与Ba²⁺结合形成沉淀；
（6）加热有利于亚铁离子的氧化，且有利于铁离子的水解，再加入BaCl₂溶液，得到硫酸钡沉淀，滤渣的主要成分是氢氧化铁、硫酸钡，化学式为：Fe（OH）₃、BaSO₄，
故答案为：BaSO₄和Fe（OH）₃．

点评 本题考查了物质组成、物质性质、物质含量测定的实验过程分析，主要是物质性质和反应产物的判断，物质制备，掌握基础是解题关键，题目难度中等．