Question

長期存放的亞硫酸鈉可能會被空氣中的氧氣氧化．某化學興趣小組通過實驗來測定亞硫酸鈉試劑被氧化的程度，設計了如圖實驗，請回答下面的問題：

（1）D裝置中反應的化學方程式為

 

．B裝置中反應的離子方程為

 

．
（2）稱量ag Na₂SO₃樣品放入錐形瓶中，向B裝置反應后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液充分反應、過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀bg，原樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分為數(shù)為：

 

．
（3）為保證實驗測定的準確性，A中的硫酸什么時候滴加

 

C裝置中NaOH溶液的作用是

 

．
（4）現(xiàn)有以下試劑：①蒸餾水、②稀鹽酸、③稀硝酸、④BaCl₂溶液、⑤Ba（NO₃）₂溶液，請從中選擇合適試劑，設計一種不同的實驗方法，測定試樣中無水亞硫酸鈉被氧化的程度，你使用試劑的順序為：

 

．（填試劑編號）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗設計題

分析：（1）D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸；
（2）根據(jù)硫元素守恒計算，Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄；
（3）為保證二氧化硫被全部吸收，應先通入氯氣，C中為NaOH溶液，氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO；
（4）亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，以此計算百分含量．

解答： 解：（1）D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，反應為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸，反應為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O；Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（2）根據(jù)硫元素守恒計算，
Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄
126g         233g
m            bg
m=

126b

233

g，所以Na₂SO₃的質(zhì)量分數(shù)為

126b

233a

×100%，
故答案為：

126b

233a

×100%；
（3）為保證二氧化硫被全部吸收，應先通入氯氣，可待B中水面上方充滿了黃綠色的氣體在滴加硫酸，C中為NaOH溶液，氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO，可吸收尾氣，防止污染大氣，
故答案為：待B中水面上方充滿了黃綠色的氣體；吸收尾氣，防止污染大氣；
（4）亞硫酸鈉中混有硫酸鈉，設計實驗方案時可從兩個角度設計：一是測定亞硫酸鈉的含量，二是測定硫酸鈉的含量，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量求解硫酸鈉的質(zhì)量，可計算出亞硫酸鈉的質(zhì)量，題中從第一個角度設計，本題可從第二個角度設計，加入鹽酸除去亞硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質(zhì)量求解硫酸鈉的質(zhì)量，可計算出亞硫酸鈉的質(zhì)量，使用試劑的順序為①②④，
故答案為：①②④．

點評：本題考查物質(zhì)的含量測定，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，注意裝置氣密性檢查的方法、考查尾氣處理以及方程式書寫，難度中等．