Question

7．實驗室有一瓶已部分被氧化的亞硫酸鈉固體，為測定亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，某同學設計如圖所示實驗．請根據(jù)實驗步驟填寫下列空白．
（1）A是BaCl₂溶液，A應過量的理由是使SO₃^2-、SO₄^2-沉淀完全；檢驗A是否過量的方法是取上層清液少量，再加BaCl₂溶液少量，若無沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量或取上層清液少量，再加入Na₂SO₄溶液少量，若有沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量，加入A后發(fā)生反應的離子方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+SO₃^2-=BaSO₃↓．
（2）B是鹽酸，B應稍過量的理由是使BaSO₃全部溶解；加入B后發(fā)生反應的離子方程式是BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O．
（3）為檢驗沉淀（Ⅲ）是否洗凈，在最后幾滴洗滌液中加入用稀HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無沉淀產(chǎn)生，表示沉淀已經(jīng)洗凈．
（4）亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的計算式為（1-$\frac{{W}_{2}}{{W}_{1}}$×$\frac{142}{233}$）×100%．
（5）當W₁與W₂的關系式為142W₂=233W₁時，表明亞硫酸鈉已被全部氧化．

Answer 1

分析 稱取樣品W₁g加入水溶解得到無色溶液，加入過量A溶液為BaCl₂溶液，得到硫酸鋇沉淀、亞硫酸鋇沉淀，過濾洗滌得到濾液Ⅰ和白色沉淀Ⅱ，加入過量B溶液是溶液使亞硫酸鈉溶解，過濾得到濾液Ⅱ和沉淀Ⅲ為硫酸鋇沉淀，用蒸餾水洗滌多次烘干得到純凈固體W₂g，
（1）加入過量A溶液使為了沉淀完全硫酸根離子和亞硫酸根離子；檢驗A是否過量，可以取上層清液加入氯化鋇觀察是否有沉淀生成設計；
（2）分析可知B是溶解亞硫酸鋇沉淀的試劑，硫酸鋇不溶于酸，試劑不能引入硫酸根離子，所以B為鹽酸溶液，過量是為了全部溶解亞硫酸鋇沉淀；
（3）檢驗沉淀（Ⅲ）是否洗滌干凈應取最后一次洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀檢驗是否含氯離子或檢驗是否含硫酸根離子設計檢驗方法；
（4）W₁為Na₂SO₃和Na₂SO₄質(zhì)量，W2為BaSO₄質(zhì)量，計算硫酸鋇物質(zhì)的量得到樣品中硫酸鈉物質(zhì)的量，計算得到質(zhì)量，用樣品質(zhì)量減去硫酸鈉質(zhì)量為亞硫酸鈉質(zhì)量，得到亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；
（5）亞硫酸鈉被全部氧化生成硫酸鈉，2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，若生成硫酸鋇物質(zhì)的量和和硫酸鈉物質(zhì)的量相同時說明完全氧化．

解答 解：稱取樣品W₁g加入水溶解得到無色溶液，加入過量A溶液為BaCl₂溶液，得到硫酸鋇沉淀、亞硫酸鋇沉淀，過濾洗滌得到濾液Ⅰ和白色沉淀Ⅱ，加入過量B溶液為是溶液使亞硫酸鈉溶解，過濾得到濾液Ⅱ和沉淀Ⅲ為硫酸鋇沉淀，用蒸餾水洗滌多次烘干得到純凈固體W₂g，
（1）加入過量A為BaCl₂溶液使為了使 SO₃^2-、SO₄^2- 沉淀完全，檢驗BaCl₂是否過量的方法是取上層清液少量，再加BaCl₂溶液少量，若無沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量或取上層清液少量，再加入Na₂SO₄溶液少量，若有沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量，加入A后發(fā)生反應的離子方程式為Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+SO₃^2-=BaSO₃↓，
故答案為：BaCl₂溶液；使 SO₃^2-、SO₄^2- 沉淀完全，取上層清液少量，再加BaCl₂溶液少量，若無沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量或取上層清液少量，再加入Na₂SO₄溶液少量，若有沉淀生成，證明所加BaCl₂溶液已過量；Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+SO₃^2-=BaSO₃↓；
（2）分析可知B是溶解亞硫酸鋇沉淀的試劑，硫酸鋇不溶于酸，試劑不能引入硫酸根離子，所以B為鹽酸溶液，加入B為鹽酸稍過量的理由是把亞硫酸鋇沉淀全部溶解，加入B發(fā)生反應的離子方程式是 BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O，
故答案為：鹽酸；使BaSO₃ 全部溶解，BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O；
（3）檢驗沉淀（Ⅲ）是否洗滌干凈應取最后一次洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀檢驗是否含氯離子或檢驗是否含硫酸根離子設計檢驗方法，步驟為：取最后一次洗滌液少量，加入用稀HNO₃酸化的AgNO₃溶液，若無沉淀產(chǎn)生，表示沉淀已經(jīng)洗凈，
故答案為：用稀HNO₃酸化的AgNO₃溶液，無沉淀產(chǎn)生；
（4）W₁為Na₂SO₃和Na₂SO₄質(zhì)量，W₂為BaSO₄質(zhì)量，n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{{W}_{2}}{233}$mol，用樣品質(zhì)量減去硫酸鈉質(zhì)量為亞硫酸鈉質(zhì)量，得到亞硫酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{{W}_{1}-\frac{{W}_{2}}{233}×142}{{W}_{1}}$×100%=（1-$\frac{{W}_{2}}{{W}_{1}}$×$\frac{142}{233}$）×100%，
故答案為：（1-$\frac{{W}_{2}}{{W}_{1}}$×$\frac{142}{233}$）×100%；
（5）亞硫酸鈉被全部氧化生成硫酸鈉，2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，若生成硫酸鋇物質(zhì)的量和和硫酸鈉物質(zhì)的量相同時說明完全氧化，$\frac{{W}_{2}}{233}$mol×142g/mol=W₁，則142W₂
=233W₁，
故答案為：142W₂=233W₁．

點評 本題考查物質(zhì)組成和含量的測定實驗過程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)，物質(zhì)分離等知識點，主要是實驗過程的理解和計算應用，題目難度中等．