Question

3．食品加工中常用焦亞硫酸鈉（Na₂S₂0₅）作漂白劑、防腐劑和疏松劑．
現(xiàn)在實驗室制備焦亞硫酸鈉，其反應依次為：（i）2NaOH+S0₂═Na₂S0₃+H₂0；
（ii）Na₂S0₃+H₂0+S0₂═2NaHS03；            （iii）2NaHS0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂0_s+H₂0
查閱資料：焦亞硫酸鈉為黃色結晶粉末，150℃時開始分解，在水溶液或含有結晶水時更易被空氣氧化．
實驗裝置如下：

（l）實驗室可用廢鋁絲與NaOH溶液制取H₂，其離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）通氫氣一段時間后，以恒定速率通入S0₂，開始的一段時間溶液溫度迅速升高，隨后溫度緩慢
變化，溶液開始逐漸變黃．“溫度迅速升高”的原因為S0₂與NaOH溶液的反應是放熱反應．實驗后期須利用水浴使溫度保持在約80℃．
（3）反應后的體系中有少量白色亞硫酸鈉析出，除去其中亞硫酸鈉固體的方法是趁熱過濾；然后獲得較純的無水Na₂S₂0₅應將溶液冷卻到30℃左右過濾，控制“30℃左右”的理由是此時溶液中Na₂S0₃不飽和，不析出．
（4）圖3為真空干燥Na₂S₂0₅晶體的裝置，通入H₂的目的是排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化．
（5）常用剩余碘量法測定產(chǎn)品中焦亞硫酸鈉的質量分數(shù)．已知：S₂0₅^2-+2I₂+3H₂0═2S0₄^2～+4I^一+6H⁺；
2S₂0₃^2-+I₂═S₄0₆^2-+2I^一．請補充實驗步驟（可提供的試劑有：焦亞硫酸鈉樣品、標準碘溶液、淀粉溶
液、酚酞溶液、標準Na₂S₂0₃溶液及蒸餾水）．
①精確稱取產(chǎn)品0.2000g放入碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中．
②準確移取一定體積的已知濃度的標準碘溶液（過量）并記錄數(shù)據(jù)，在暗處放置5min，然后加入
5mL冰醋酸及適量的蒸餾水．
③用標準Na₂S₂0₃溶液滴定至接近終點．
④加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用Na₂S₂0₃標準溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復色，記錄滴定所消耗的體積．
⑤重復步驟①～④；根據(jù)相關記錄數(shù)據(jù)計算出平均值．

Answer 1

分析 （1）鋁和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）SO₂與NaOH溶液的反應是放熱反應導致溶液溫度升高；
（3）根據(jù)圖知，溫度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，當接近40℃時亞硫酸鈉溶解度減��；控制“30℃左右”時，此時溶液中Na₂SO₃不飽和；
（4）焦亞硫酸鈉能被壓強氧化；真空干燥時，干燥室內部的壓力低，水分在低溫下就能氣化；
（5）④碘能使淀粉變藍色，所以可以用淀粉試液檢驗滴定終點，繼續(xù)做實驗為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標準Na₂S₂O₃溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積．

解答 解：（1）鋁和NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）SO₂與NaOH溶液的反應是放熱反應導致溶液溫度升高，所以溶液“溫度迅速升高”，故答案為：SO₂與NaOH溶液的反應是放熱反應；
（3）根據(jù)圖知，溫度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，當接近40℃時亞硫酸鈉溶解度減小，所以要趁熱過濾；控制“30℃左右”時，此時溶液中Na₂SO₃不飽和，不析出，
故答案為：趁熱過濾；此時溶液中Na₂SO₃不飽和，不析出；
（4）焦亞硫酸鈉能被壓強氧化，則通入氫氣的目的是排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化，
故答案為：排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；
（5）④繼續(xù)做實驗為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標準Na₂S₂O₃溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積，然后再重復實驗，減少實驗誤差，
故答案為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標準Na₂S₂O₃溶液滴定至藍色剛好褪去且半分鐘內顏色不復現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積；

點評 本題考查制備實驗方案設計，為高頻考點，明確實驗原理及物質性質是解本題關鍵，側重考查學生實驗操作、實驗評價、物質制備能力，知道各個儀器的作用，題目難度中等．