Question

為了測定實驗室長期存放的Na₂SO₃固體的純度，準確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液．設(shè)計了以下兩種實驗方案：
方案I：取25.00mL上述溶液，加入過量的鹽酸酸化的BaCl₂溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱得沉淀的質(zhì)量為m₁g．
方案Ⅱ：取25.00mL上述溶液，加入過量的鹽酸酸化的Ba（NO₃）₂溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱重，其質(zhì)量為m₂g．
（1）配制250mLNa₂SO₃溶液時，必須用到的實驗儀器有：燒杯、玻棒、膠頭滴管、藥匙和

 

、

 

．
（2）寫出Na₂SO₃固體氧化變質(zhì)的化學(xué)方程式

 

．
（3）方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl₂溶液，目的是

 

，在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作是

 

．
（4）方案I中，若濾液渾濁，將導(dǎo)致測定結(jié)果

 

（選填“偏高”或“偏低”）．
（5）若操作正確，則m₁

 

 m₂（選填“＞”、“＜”或“=”），原因是

 

．
（6）取25.00mL上述溶液，用滴定的方法測定Na₂SO₃的純度．下列試劑可作為標準溶液進行滴定的是

 

．
a．酸性KMnO₄溶液       b．H₂O₂溶液      c．Br₂水       d．FeCl₃溶液
Na₂SO₃固體的純度可表示為：

 

 （注明你的表達式中所用的有關(guān)符號的含義和單位）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液

專題：實驗題

分析：（1）依據(jù)溶液配制的實驗過程和操作步驟分析判斷所需要的儀器，準確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液需要250ml容量瓶，由于是精確稱量需要用電子天平；
（2）亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉；
（3）方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl₂溶液是為了把亞硫酸根離子全部反應(yīng)生成二氧化硫氣體，使硫酸根離子全部沉淀完全；在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全可以取用上層清液檢驗硫酸根離子是否存在設(shè)計驗證；
（4）濾液渾濁說明沉淀未全部得到，稱量硫酸鋇沉淀質(zhì)量減小，亞硫酸鈉含量會增大；
（5）方案Ⅱ中加入鹽酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸會氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大；
（6）依據(jù)試劑的性質(zhì)和滴定實驗達到終點的顏色分析判斷選擇標準溶液；依據(jù)高錳酸鉀和亞硫酸根離子反應(yīng)的定量關(guān)系計算得到；

解答： 解：（1）準確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液需要250ml容量瓶，由于是精確稱量固體質(zhì)量，所以需要用精確度大的電子天平；
故答案為：電子天平；250 mL的容量瓶
（2）亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
故答案為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
（3）方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl₂溶液是為了把亞硫酸根離子全部反應(yīng)生成二氧化硫氣體，使硫酸根離子全部沉淀完全；在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全可以取用上層清液檢驗硫酸根離子是否存在設(shè)計驗證，加入氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀證明為沉淀完全，否則沉淀不完全；
故答案為：使SO₃^2-充分轉(zhuǎn)化為氣體，使SO₄^2-完全沉淀；靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續(xù)有沉淀生成；
（4）方案I中，若濾液渾濁，濾液渾濁說明沉淀未全部得到，稱量硫酸鋇沉淀質(zhì)量減小，亞硫酸鈉含量會增大，將導(dǎo)致測定結(jié)果偏高；
故答案為：偏高；
（5）方案Ⅱ中加入鹽酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸，稀硝酸氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，加入硝酸鋇導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大；
故答案為：＜，方案II中鹽酸提供H⁺，Ba（NO₃）₂提供NO₃^-形成稀HNO₃，將一部分SO₃^2-氧化成SO₄^2-，導(dǎo)致BaSO₄質(zhì)量增大；
（6）取25.00mL上述溶液，用滴定的方法測定Na₂SO₃的純度．下列試劑可作為標準溶液進行滴定的必須是安全，反應(yīng)現(xiàn)象明顯，終點易于判斷分析判斷；
a．酸性KMnO₄溶液 滴入最后一滴溶液由無色變化為紫紅色，證明反應(yīng)達到終點，故a符合；
b．H₂O₂溶液可以氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，大反應(yīng)終點無明顯現(xiàn)象，故b不符合；
c．Br₂水 是易揮發(fā)的物物質(zhì)，乙產(chǎn)生有毒的溴蒸氣，故不做標準液，故c不符合；
d．FeCl₃溶液滴入反應(yīng)，溶液變化為淺綠色，溶液顏色變化不明顯，不能指示反應(yīng)終點，故d不符合；
故選a；
用高錳酸鉀溶液滴定亞硫酸鈉溶液，設(shè)高錳酸鉀溶液濃度為c（KMnO₄）mol/L，體積為V（KMnO₄）ml，依據(jù)反應(yīng)的離子方程式：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺=2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，250ml溶液中含亞硫酸鈉物質(zhì)的量=

5×V(KMnO4)×c(KMnO4)

2

×

250

25

×10^-3mol，所以亞硫酸鈉的純=

25×V(KMnO4)×c(KMnO4)×126g/mol

W

×10^-3×100%=

3.15V(KMnO4)×c(KMnO4)

W

×100%；
故答案為：a，

3.15V(KMnO4)×c(KMnO4)

W

×100%；

點評：本題考查了實驗方案的分析判斷，實驗過程中的數(shù)據(jù)分析計算應(yīng)用，滴定實驗的基本操作方法和配制溶液的步驟理解應(yīng)用是關(guān)鍵，題目難度中等．