题目内容

19.实验室常用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取SO2:
(1)现有已制得SO2的饱和溶液,请利用此溶液(其他试剂任选),设计一个简单实验,比较SO2与Fe2+还原性的强弱(要求:写出实验步骤、现象和结论).
(2)某研究小组测定部分变质的Na2SO3固体样品中Na2SO3的含量:
①取a克Na2SO3固体样品配制成100mL溶液,取10.00mL该溶液于锥形瓶中,加入几滴淀粉溶液作指示剂,0.0100mol/L碘水进行滴定,滴定终点现象为溶液恰好由无色变蓝色,且30秒蓝色不褪去,记录数据,重复滴定2次,平均消耗碘水20.00mL.
②计算:样品中亚硫酸钠的质量分数为$\frac{25.2}{a}%$.

分析 (1)利用二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应可比较还原性强弱,二氧化硫被氯化铁溶液氧化生成硫酸和亚铁盐,证明此反应进行需要验证溶液中硫酸的生成,控制氯化铁溶液少量,检验反应后铁离子是否存在;
(2)测定部分变质的Na2SO3固体样品中Na2SO3的含量,
①亚硫酸钠与碘发生氧化还原反应,淀粉遇碘变蓝;
②利用Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI进行计算Na2SO3物质的量,注意溶液体积变化计算100ml溶液中亚硫酸钠的物质的量,得到亚硫酸钠的含量.

解答 解:(1)因二氧化硫与氯化铁的氧化还原反应可比较还原性强弱,则设计简单实验为取约2mLSO2的饱和溶液于试管中,滴加3~5滴氯化铁溶液,摇匀,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液不变红,再滴加几滴BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明还原性 SO2>Fe2+,
故答案为:取约2mLSO2的饱和溶液于试管中,滴加3~5滴氯化铁溶液,摇匀,滴加2~3滴KSCN溶液,溶液不变红,再滴加几滴BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明还原性 SO2>Fe2+;
(2)①淀粉遇碘变蓝,亚硫酸钠与碘发生氧化还原反应,滴定终点时,溶液恰好由无色变蓝色,且30秒蓝色不褪去,
故答案为:溶液恰好由无色变蓝色,且30秒蓝色不褪去;
②20.00mL碘水中含碘的物质的量=20.00×10-3L×0.01mol/L=2.000×10-4mol,设的物质的量为x,
  Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI
  1           1
  x     2.000×10-4mol
x=2.000×10-4mol,
10.00mL中:n(Na2SO3)=2.000×10-4mol,
100mL中:n(Na2SO3)=2.000×10-3mol,
m(Na2SO3)=2.000×10-3mol×126g/mol=0.252g,
则ω(Na2SO3)=$\frac{0.252g}{ag}$×100%=$\frac{0.252}{a}$×100%=$\frac{25.2}{a}%$,
故答案为:$\frac{25.2}{a}%$;

点评 本题考查性质实验方案的设计和物质含量的测定,为高频考点,把握氧化还原反应原理及实验技能为解答的关键,侧重分析能力、计算能力、实验能力的综合考查,题目难度中等.

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