题目内容
9．亚硫酸盐接触空气后很容易被氧化为硫酸盐而变质．某化学兴趣小组的同学设计了以下方法，测定某亚硫酸钠样品的纯度．Ⅰ．沉淀法：实验步骤：
i．取a g样品溶于水配成溶液，并加入足量某酸酸化．
ii．再加入足量沉淀剂至沉淀完全．
iii．过滤、洗涤、干燥、称得沉淀质量为b g．
分析上述实验步骤并回答下列问题：
（1）步骤i中，所用酸应为盐酸，步骤ii中所用的沉淀剂为BaCl2溶液．
（2）步骤iii中证明沉淀已洗净的操作为取少量最后一次洗涤液于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀生成证明洗涤干净．
（3）根据实验数据计算样品中含硫酸钠杂质的质量分数为$\frac{142b}{233a}$×100%．
Ⅱ．气体法：实验装置图如下：
分析上图后回答下列问题：
（4）实验开始时，首先要关闭弹簧夹c，再打开弹簧夹a和b，向装置内通入N2，通N2的作用是排除装置内空气，房子空气中氧气、二氧化碳干扰实验；待装置A中反应结束后，为使反应中生成的SO2被装置C中的碱石灰完全吸收，还要进行的操作为再次通入氮气．
（5）能否用浓盐酸替代75%的硫酸溶液否（填“能”或“否”）；干燥管D的作用是防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置C．
Ⅲ．滴定法：反应流程为：
分析上述流程图并回答下列问题；
（6）I2标准液应装入酸式滴定管中；滴定时应选用的指示剂为淀粉溶液．
（7）若末用I2标准液润洗滴定管，则会使测定结果偏高（填“偏高”、“偏度”或“无影响”）．
（8）若样品质量为w g，达到滴定终点时消耗0.0100 mol/L的I2标准液V mL，则样品中Na2SO3的纯度为$\frac{0.126V}{w}$%．
分析 Ⅰ．亚硫酸盐接触空气后很容易被氧化为硫酸盐而变质，测定某亚硫酸钠样品的纯度，取a g样品溶于水配成溶液，并加入足量盐酸酸化，除去亚硫酸钠，再加入足量沉淀剂氯化钡溶液至沉淀完全，把硫酸根离子全部沉淀，过滤、洗涤、干燥、称的沉淀质量为b g为硫酸钡沉淀，
（1）分析可知步骤i中所用酸为盐酸，步骤ii中所用的沉淀剂为氯化钡溶液；
（2）沉淀已洗净的检验方法是去上层清液检验是否含有氯离子；
（3）结合元素守恒计算硫酸钠杂质的质量分数；
Ⅱ．气体法：如图实验装置
（4）装置中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体通过装置B中浓硫酸干燥通入干燥管吸收，装置D是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入，开始时用氮气排净装置内空气，防止干扰气体吸收质量测定，反应完后再通入氮气；
（5）浓盐酸易挥发生成二氧化硫含氯化氢气体，干燥管D的作用是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入干扰测定二氧化硫气体质量；
Ⅲ．滴定法：
亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO2，为防止液体加热时暴沸，一般可加入碎瓷片，因定量实验，需考查减小实验操作误差，通入N2可将生成的SO2全部赶出，保证被吸收液全部吸收，二氧化硫被碱溶液吸收，用盐酸调节溶液呈弱酸性得到溶液B，用碘单质滴定后进行数据处理，
（6）碘标准液能腐蚀橡胶，应用酸式滴定管，溶液B为亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，该盐可以被碘单质氧化为硫酸盐，碘遇淀粉变蓝色；
（7）根据c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$，分析不当操作对V（标准）的影响，以此判断；
（8）反应的离子方程式为H2O+SO32-+I2=SO42-+2H++2I-，SO2～SO32-～I2，结合定量关系计算．
解答 解：Ⅰ．亚硫酸盐接触空气后很容易被氧化为硫酸盐而变质，测定某亚硫酸钠样品的纯度，取a g样品溶于水配成溶液，并加入足量盐酸酸化，除去亚硫酸钠，再加入足量沉淀剂氯化钡溶液至沉淀完全，把硫酸根离子全部沉淀，过滤、洗涤、干燥、称的沉淀质量为b g为硫酸钡沉淀，
（1）分析可知步骤i中所用酸为盐酸，沉淀剂为氯化钡溶液，故答案为：盐酸；BaCl2溶液；
（2）沉淀已洗净的检验方法是去上层清液检验是否含有氯离子，取少量最后一次洗涤液于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀生成证明洗涤干净，
故答案为：取少量最后一次洗涤液于试管中，加入AgNO3溶液，若无沉淀生成证明洗涤干净；
（3）b g为硫酸钡沉淀物质的量n=$\frac{bg}{233g/mol}$=$\frac{b}{233}$mol，结合元素守恒计算硫酸钠杂质的质量分数=$\frac{\frac{b}{233}mol×142gmol}{ag}$×100%=$\frac{142b}{233a}$×100%，
故答案为：$\frac{142b}{233a}$×100%；
Ⅱ．气体法：如图实验装置
（4）装置中浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体通过装置B中浓硫酸干燥通入干燥管吸收，装置D是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入，开始时用氮气排净装置内空气，防止干扰气体吸收质量测定，反应完后再通入氮气，实验开始时，首先要关闭弹簧夹c，再打开弹簧夹a和b，向装置内通入N2，通N2的作用是排除装置内空气，房子空气中氧气、二氧化碳干扰实验，待装置A中反应结束后，为使反应中生成的SO2被装置C中的碱石灰完全吸收，还要进行的操作为：再次通入氮气，
故答案为：排除装置内空气，房子空气中氧气、二氧化碳干扰实验；再次通入氮气；
（5）浓盐酸易挥发生成二氧化硫含氯化氢气体，不能用浓盐酸替代75%的硫酸溶液，干燥管D的作用是防止空气中二氧化碳、水蒸气进入干扰测定二氧化硫气体质量，
故答案为：否；防止空气中二氧化碳和水蒸气进入装置C；
Ⅲ．滴定法：
（6）碘标准液能腐蚀橡胶，不能用碱式滴定管，而用酸式滴定管，亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐与碘单质反应：HSO3-+I2+H2O=SO42-+2I-+3H+．碘遇淀粉变蓝色，用碘标准溶液滴定亚硫酸盐或是亚硫酸氢盐，可以使用淀粉溶液作指示剂，当蓝色消失时，反应恰好发生，即达到终点时的现象为：溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不褪色，
故答案为：酸；淀粉溶液；
（7）未用标准液润洗滴定管．会造成V（标准）偏大，根据c（待测）=$\frac{c（标准）V（标准）}{V（待测）}$分析，会造成c（待测）偏高，
故答案为：偏高；
（8）反应的离子方程式为H2O+SO32-+I2=SO42-+2H++2I-，
SO2～SO32-～I2，
1mol 1mol
n 0.01000mol•L-1×V×10-3L=V×10-5mol
n=V×10-5mol，
样品中含Na2SO3的纯度=$\frac{126g/mol×V×1{0}^{-5}mol}{wg}$×100%=$\frac{0.126V}{w}$%，
故答案为：$\frac{0.126V}{w}$%．
点评 本题属工业流程题以食品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境，通过简明的实验流程图，将实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写等内容综合在一起，考查考生对化学实验方案的分析和问题解决的能力，题目难度中等．
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．
| A． | pH=2的HA溶液与pH=12的MOH溶液任意比混合：c（H+）+c（M+）═c（OH-）+c（A-） | |
| B． | 1 L 0.1 mol•L-1 （NH4）2Fe（SO4）2的溶液中：c（SO${\;}_{4}^{2-}$）＞c（NH${\;}_{4}^{+}$）＞c（Fe2+）＞c（H+）＞c（OH-） | |
| C． | 0.1 mol•L-1 NaHCO3溶液中：c（H+）+c（H2CO3）═c（CO${\;}_{3}^{2-}$）+c（OH-） | |
| D． | 0.1mol•L-1的NaHA溶液，其pH=4：c（HA-）＞c（H+）＞c（H2A）＞c（A2-） |
| 选项 | 实验目的 | 实验方案 |
| A | 证明“84”消毒液的氧化能力随溶液pH的减小而增强 | 将“84”消毒液（含NaClO）滴入品红溶液中，褪色缓慢，若同时加入食醋，红色很快褪为无色 |
| B | 证明反应速率会随反应物浓度的增大而加快 | 用3mL稀硫酸与足量纯锌反应，产生气泡速率较慢，然后加入1mL1mol•L-1CuSO4溶液，迅速产生较多气泡 |
| C | 检验淀粉是否水解 | 在试管中取少量淀粉，加入稀硫酸后加热片刻，冷却后取澄清液滴入新制的Cu（OH）2加热沸腾 |
| D | 证明SO2有漂白性 | 将SO2通入酸性高锰酸钾溶液中 |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
| A． | 酚酞分子中含有两种官能团 | |
| B． | 酚酞的分子式为C20H12O4 | |
| C． | 酚酞属于芳香烃 | |
| D． | 酚酞结构中含有羟基（-OH），故酚酞属于醇 |