Question

【題目】亞硫酸鈉容易被氧化，某化學興趣小組為測定某亞硫酸鈉樣品的純度，三名學生分別設計了不同實驗方案。

甲同學的實驗方案：稱取10.0g樣品，進行如圖所示實驗，測得裝置D中干燥管實驗前后增大。

(1)寫出B中發(fā)生反應的化學方程式___________________________________。裝置E的作用是__________________。

乙同學的實驗方案:稱取10.0g樣品，溶于過量的鹽酸后，再加入過量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、烘干，稱量沉淀質量為0.9g。

(2)洗滌沉淀的方法是_____________________，重復2~3次。

丙同學的設計方案步驟如下：

①稱取樣品10.0g,加水溶解配成250 mL溶液;②量取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中;

③用酸化的0.1502 mol·L —1 KMnO4標準液滴定至終點;

④重復操作2~3次，得出消耗KMnO4溶液體積的平均值為19.97 mL。

(3)滴定中盛裝KMnO4標準液的儀器是_______________________________。

(4)寫出滴定過程中發(fā)生反應的離子方程式:___________________________。

(5)確定滴定達到終點的操作及現(xiàn)象為_______________________________。

(6)三名學生通過實驗數(shù)據(jù)計算出的樣品純度各不相同，指導教師指出__________(填“甲”、“乙”、“丙”)同學實驗誤差較大,其實驗裝置存在明顯缺陷，理由是_________。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中，影響實驗結果 向漏斗中注入蒸餾水至恰好浸沒沉淀，待水自然流下 酸式滴定管 5SO32－＋2MnO4-＋6H＋===5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由無色變成淺紫紅色，且半分鐘內不褪色 甲 反應結束后，裝置中殘留一定量的SO2（或SO2氣流速度過快或裝置氣密性不好），未被裝置D吸收

【解析】

長期存放的亞硫酸鈉可能會被部分氧化生成硫酸鈉，也就是說該樣品中可能含亞硫酸鈉和硫酸鈉。甲同學設計的實驗方案的原理為用70%硫酸與樣品中亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，通過測定堿石灰吸收二氧化硫的量測定樣品的純度；乙同學設計的實驗方案的原理為先將樣品溶于過量的鹽酸中除去樣品中的亞硫酸鈉，再加入過量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、烘干，稱量硫酸鋇沉淀質量，利用硫酸鋇沉淀質量測定樣品的純度；丙同學設計的實驗方案的原理為利用亞硫酸鈉具有還原性，用酸性高錳酸鉀標準溶液滴定樣品溶液，利用消耗酸性高錳酸鉀溶液的量測定樣品的純度。

（1）B中發(fā)生的反應為70%硫酸與樣品中亞硫酸鈉反應生成硫酸鈉、二氧化硫和水，反應的化學方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；因堿石灰能吸收空氣中的CO2和水蒸氣，會導致所測結果偏大，則裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的CO2和水蒸氣，防止CO2和水蒸氣進入D中，影響實驗結果，故答案為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；防止空氣中的CO2和水蒸氣進入D中，影響實驗結果；

（2）乙同學最終得到是硫酸鋇沉淀，洗滌沉淀的方法是向過濾器中注入蒸餾水至恰好浸沒沉淀，待水自然流下后，重復2~3次，故答案為：向漏斗中注入蒸餾水至恰好浸沒沉淀，待水自然流下；

（3）KMnO4具有強氧化性，會腐蝕堿式滴定管中的橡膠管，則滴定中， KMnO4標準液盛裝在酸式滴定管中，故答案為：酸式滴定管；

（4）滴定過程中，酸性高錳酸鉀溶液與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸錳和水，反應的離子方程式為5SO32－＋2MnO4-＋6H＋=5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O，故答案為：5SO32－＋2MnO4-＋6H＋=5SO42－＋2Mn2＋＋3H2O；

（5）當酸性高錳酸鉀溶液過量時，溶液會變?yōu)樽仙�，則確定滴定達到終點的操作及現(xiàn)象為滴入最后一滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液由無色變成淺紫紅色，且半分鐘內不褪色，故答案為：滴入最后一滴KMnO4溶液，溶液由無色變成淺紫紅色，且半分鐘內不褪色；

（6）甲同學設計的實驗存在缺陷，一是若裝置氣密性不好，二氧化硫泄露，導致測定結果偏低；二是二氧化硫氣流速度過快，不能被D中堿石灰完全吸收，導致測定結果偏低；三是裝置中殘留二氧化硫，沒有被D中堿石灰完全吸收，導致測定結果偏低，故答案為：甲；反應結束后，裝置中殘留一定量的SO2（或SO2氣流速度過快或裝置氣密性不好），未被裝置D吸收。