Question

完成對硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）和亞硫酸鈉混合物中亞硫酸鈉含量的測定實(shí)驗．
已知：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑++S↓+H₂O
有關(guān)實(shí)驗儀器（連接和固定儀器用的膠管、鐵架臺等裝置均略去）如圖所示．

（1）請?zhí)顚懴卤恚ò磧x器連接順序由上到下依次填入，各儀器只能使用一次）．可供選用的試劑有品紅溶液、NaOH溶液、濃硫酸、無水硫酸銅、堿石灰．

儀器	加入試劑	作用
A
E

（2）若實(shí)驗中稱取m₁g混合物樣品進(jìn)行實(shí)驗．
①組裝好上述儀器后，應(yīng)首先進(jìn)行的實(shí)驗操作是

 

，
②若實(shí)驗前后裝置C的質(zhì)量分別為m₂g、m₃g，裝置B的質(zhì)量分別為m₄g、m₅g，則樣品中Na₂SO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)（設(shè)為a）的計算式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）A裝置應(yīng)放硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）和亞硫酸鈉混合物，在A裝置中發(fā)生如下反應(yīng)：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O、Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，因此本實(shí)驗是通過測定二氧化硫的質(zhì)量來間接測定亞硫酸鈉的含量．要準(zhǔn)確測定二氧化硫，要對二氧化硫進(jìn)行干燥和完全吸收．結(jié)合所給藥品，干燥二氧化硫應(yīng)選擇濃硫酸來干燥，選用C裝置；吸收二氧化硫可用堿石灰，選用B裝置；為使二氧化硫完全被吸收，應(yīng)把滯留在裝置中的二氧化硫趕在吸收裝置中，選用D裝置；為防堿石灰吸收空氣中的水分和二氧化碳，應(yīng)在裝堿石灰的裝置后連盛有堿石灰的干燥管，選用E裝置，操作順序為先產(chǎn)生氣體，后干燥氣體，再吸收氣體；
（2）組裝好儀器后，須檢查氣密性才能裝藥品進(jìn)行實(shí)驗；
（3）吸收二氧化硫在B裝置中，故應(yīng)選用數(shù)據(jù)m₁g、m₄g、m₅g，根據(jù)反應(yīng)方程式進(jìn)行計算．

解答： 解：（1）A裝置應(yīng)放硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）和亞硫酸鈉混合物，在A裝置中發(fā)生如下反應(yīng)：Na₂S₂O₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O、Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，因此本實(shí)驗是通過測定二氧化硫的質(zhì)量來間接測定亞硫酸鈉的含量．要準(zhǔn)確測定二氧化硫，要對二氧化硫先進(jìn)行干燥和后完全吸收．結(jié)合所給藥品，干燥二氧化硫應(yīng)選擇濃硫酸來干燥，選用C裝置；吸收二氧化硫可用堿石灰，選用B裝置；為使二氧化硫完全被吸收，應(yīng)把滯留在裝置A和C中的二氧化硫趕在吸收裝置B中，選用D裝置且放在A的前面；為防堿石灰吸收空氣中的水分和二氧化碳，應(yīng)在裝堿石灰的裝置后連盛有堿石灰的干燥管，選用E裝置，放在B的后面，
故答案為：

儀器	加入試劑	作用
D	氫氧化鈉溶液	除去空氣中的酸性氣體，使生成的二氧化硫氣體充分被B吸收
A	樣品	產(chǎn)生二氧化硫氣體
C	濃硫酸	除去空氣中的水蒸氣
B	堿石灰	吸收生成的二氧化硫氣體
E	堿石灰	防止空氣中酸性氣體及水蒸氣進(jìn)入B

（2）①組裝好儀器后，須檢查氣密性才能裝藥品進(jìn)行實(shí)驗，故答案為：檢查裝置的氣密性；
②Na₂SO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)（設(shè)為a），則Na₂SO₃質(zhì)量為m₁ag，Na₂SO₃的物質(zhì)的量為：

m1a

126

mol，Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為

m1(1-a)

158

mol，
反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫的質(zhì)量為：（m₅-m₄）g，物質(zhì)的量為：（

m5-m4

64

）mol，根據(jù)硫守恒，得等式為

m1a

126

mol+

m1(1-a)

158

mol=（

m5-m4

64

）mol，
故答案為：

m5-m4

64

=

m1a

126

+

m1(1-a)

158

．

點(diǎn)評：本題考查了混合物中某成分含量的計算．要根據(jù)實(shí)驗?zāi)康暮退�給藥品及儀器，正確選擇本實(shí)驗所用藥品及儀器．守恒法是常用的一種解題方法，要靈活運(yùn)用．