题目内容
【题目】SO2是国内外允许使用的一种食品添加剂，在食品工业中发挥着护色、防腐、漂白和抗氧化的作用。我国对于SO2的添加量有明确规定(如图所示)。
某研究小组用图装置对市售黄花菜中的SO2进行测定。其中，溶液X为黄花菜进行充分浸泡后所得浅黄色浸泡液，Y为加入的试剂。(Y的浓度及体积均未标出)查阅资料发现，在水溶液中正四价硫元素主要以SO32-形式存在，且SO2与SO32-化学性质相似。因此，该小组同学将SO2的测定问题转化为溶液中SO32-的测定。
(1)结合化学知识解释浸泡液X中存在SO32-的原因是______。
(2)甲同学预测可用Na2S溶液验证X中是否含有SO32-，该预测应用的是Na2S的______性。查阅资料发现该反应较为复杂，因此未做进一步验证。
(3)乙同学为验证X中是否含有SO32-，进行了实验i：
实验序号 | 试剂Y | 现象 |
i | 酸性KMnO4溶液 | ① |
根据实验i 的现象得出结论：X中含有SO32-。实验i的现象是________，SO32-在反应后转化为_________。
(4)丙同学认为也可以用H2O2溶液来验证X中是否含有SO32-，进行了实验ii：
实验序号 | 操作 | 现象 |
ii | a．向X中加入适量H2O2溶液，振荡 | 无明显现象 |
b．继续滴加 ，振荡 | 无明显现象 | |
c．再滴加 ，振荡 | 白色沉淀 |
通过实验ii可证明X中含有SO32-，写出操作b、c中滴加试剂的化学式____、 _____ 。
(5)丁同学认为丙的实验方案不严谨，设计了对比实验ⅲ，证明了X中含有SO32-。实验ⅲ的方案是(从操作、现象、结论方面描述)________ 。
(6)为测定市售黄花菜中SO2含量，进行实验ⅳ：
实验序号 | 操作 |
ⅳ | a．将50克黄花菜研碎，用一定浓度氢氧化钠溶液浸泡； b．加稀硫酸酸化； c．加入淀粉指示剂； d．用浓度为0.01mol/L的I2溶液滴定，消耗0.01mol/L的I2溶液5.00 mL。 |
查阅资料发现：碘元素的常见价态有-1，0，+1，+3，+5，+7。
① 将黄花菜用氢氧化钠溶液浸泡的目的是(用化学方程式表示)__________。
② 写出滴定反应的化学方程式____________。
③ 该市售黄花菜中SO2残留量是________毫克/千克。
【答案】SO2与H2O反应产生H2SO3, H2SO3可电离产生H+和SO32- 还原 褪色 SO42- 盐酸 BaCl2溶液 取溶液X，滴加盐酸，再滴加氯化钡溶液，不产生白色沉淀，结合实验ⅱ，证明X中有SO32- SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI 64
【解析】
(1)浸泡液X中存在SO32-的原因是SO2与H2O反应产生H2SO3, H2SO3可电离产生H+和SO32-。
(2)因为Na2S与SO32-可以发生反应：2S2-+ SO32-+6H+=3S
+3H2O，该反应中Na2S做还原剂。答案：还原剂。
（3）X中含有的SO32-既有氧化性，又有还原性，所以与酸性KMnO4溶液反应，溶液会褪色，发生的反应为5SO32-+ 2MnO4-+6H+=5 SO42-+2 Mn2++3H2O。SO32-在反应后转化为SO42-;答案：褪色、SO42-。
(4) X中含有SO32-，加入适量H2O2溶液后，发生反应为：SO32- +H2O2= SO42-+H2O,再向溶液中加入稀盐酸，没有反应发生，再加BaCl2溶液，由白色沉淀产生，所以操作b、c中滴加的试剂为盐酸和BaCl2溶液。答案：盐酸 、 BaCl2溶液。
(5)丁同学认为丙的实验方案不严谨，设计了对比实验ⅲ，证明了X中含有SO32-。实验ⅲ的方案是：取溶液X，滴加盐酸，再滴加氯化钡溶液，不产生白色沉淀，结合实验ⅱ，证明X中有SO32- 。
(6)① 将黄花菜用氢氧化钠溶液浸泡是为了除去黄花菜中SO2 ，反应的化学方程式：SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O，答案：SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O。
②用浓度为0.01mol/L的I2溶液滴定市售黄花菜中的萃取液，滴定反应的化学方程式：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI。答案：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI。
③用浓度为0.01mol/L的I2溶液滴定，消耗0.01mol/L的I2溶液5.00 mL，结合反应方程式：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI，n(SO2)=n (Na2SO3)=n(I2)= 0.01mol/L
/1000mL
L-1=5
10-5mol,市售黄花菜中SO2残留质量是510-5mol64g/mol=3.210-3g。所以市售黄花菜中SO2含量=（3.210-3g
1000）
50/1000=64毫克/千克;答案：64。
【题目】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）滤渣1为_______________，操作A为_________________，向滤液②中加入双氧水的作用是___________________________________。
（2）“酸浸”后，钛主要以TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式__________。
（3）TiO2·xH2O沉淀与双氧水、氨水反应40 min所得实验结果如下表所示：
温度/℃ | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 |
TiO2·xH2O转化率% | 92 | 95 | 97 | 93 | 88 |
分析40℃时TiO2·xH2O转化率最高的原因_______________________________。
（4）若“滤液②”中c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加1倍），使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2沉淀生成？_____________________________________________（列式计算）。FePO4、Mg3(PO4)2的Ksp分别为1.3×10-22、1.0×10-24。
