Question

2．焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化劑之一．某研究小組進行如下實驗：

實驗一、焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖1裝置（實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣）制取Na₂S₂O₅．裝置II中有Na₂S₂O₅晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂SO₃+SO₂=Na₂S₂O₅
（1）裝置I滴加濃硫酸的玻璃儀器名稱：分液漏斗；發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱是圓底燒瓶；其中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（2）裝置III用于處理尾氣，可選用的最合理裝置如圖2（夾持儀器已略去）為d（填序號）．
實驗二、焦亞硫酸鈉的性質(zhì)
已知Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃；
（3）NaHSO₃溶液中HSO₃^-的電離程度大于次氯酸，請寫出兩者混合時的離子方程式：HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺；
（4）檢驗Na₂S₂O₅晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是取少量焦亞硫酸鈉晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成．
實驗三、葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑．測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）的方案如下：

（已知：滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI）
①按上述方案實驗，滴定終點的現(xiàn)象是：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液顯藍色，且半分鐘不退色；消耗標準I₂溶液100.00mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）為0.64g/L．
②上述實驗中，若有部分HI被空氣氧化，則測定結(jié)果偏低（填“偏高”“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）a儀器的名稱為分液漏斗；發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱為圓底燒瓶；裝置I中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時生成硫酸鈉和水；
（2）處理過量的SO₂尾氣，既要吸收SO₂尾氣，同時能防倒吸；
（3）次氯酸具有強氧化性，能氧化亞硫酸氫根離子為硫酸；
（4）Na₂S₂O₅晶體在空氣中易被氧化為Na₂SO₄，用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可；
（5）①碘單質(zhì)滴定，滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，所以滴定終點為溶液變化為藍色且半分鐘不褪色，
令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg，則：
SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
64g     1mol
mg    0.1L×0.01mol/L
所以，64g：mg=1mol：0.1L×0.01mol/L，
解得m=6.4g
計算得到該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）；
②若有部分HI被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏�。�

解答 解：（1）a儀器的名稱為分液漏斗，發(fā)生反應(yīng)的玻璃儀器名稱為圓底燒瓶；裝置I中濃硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化硫氣體，同時生成硫酸鈉和水，化學(xué)方程式：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案為：分液漏斗；圓底燒瓶；Na₂SO₃+H₂SO_4（濃）=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）處理過量的SO₂尾氣，a項裝置瓶口封閉，錯誤；b項食鹽水不能將大量的SO2尾氣吸收，錯誤；c項漏斗口沒入了液體中，錯誤，d項氫氧化鈉溶液可吸收SO₂尾氣，同時能防倒吸，正確；
故答案為：d；
（3）次氯酸具有強氧化性，能氧化亞硫酸氫根離子為硫酸，反應(yīng)的離子方程式HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺，
故答案為：HSO₃^-+HClO=SO₄^2-+Cl^-+2 H⁺；
（4）Na₂S₂O₅中S元素的化合價為+4價，因此會被氧化為為+6價，即晶體在空氣中易被氧化為Na₂SO₄，用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可，實驗方案為：取少量Na₂S₂O₅晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，
故答案為：取少量焦亞硫酸鈉晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；
（5）①碘單質(zhì)滴定，滴定時反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+I₂+2H₂O=H₂SO₄+2HI，所以滴定終點為溶液變化為藍色且半分鐘不褪色，
令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg，則：
SO₂+2H₂O+I₂═H₂SO₄+2HI
64g 1mol
mg 0.1L×0.01mol/L
所以，64g：mg=1mol：0.1L×0.01mol/L，
解得m=6.4g
故該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO₂計算）為$\frac{6.4g}{0.1L}$=0.64 g/L
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏螛藴室簳r，溶液顯藍色，且半分鐘不退色；0.64；
②若有部分HI被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏小，則測定結(jié)果偏低，故答案為：偏低．

點評 本題考查SO₂的制取，Na₂S₂O₅含量的測定，實驗操作等基礎(chǔ)知識，難度中等，掌握實驗原理是解題的關(guān)鍵．