Question

7．實(shí)驗(yàn)室有一瓶已部分被氧化的亞硫酸鈉固體，為測(cè)定亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟填寫下列空白．
（1）A是BaCl₂溶液，A應(yīng)過量的理由是使SO₃^2-、SO₄^2-沉淀完全；檢驗(yàn)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(yīng)的離子方程式是Ba²⁺+SO₄^2-=BaSO₄↓，Ba²⁺+SO₃^2-=BaSO₃↓．
（2）B是鹽酸，B應(yīng)稍過量的理由是使BaSO₃全部溶解；加入B后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是BaSO₃+2H⁺=Ba²⁺+SO₂↑+H₂O．
（3）為檢驗(yàn)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?jǐn)?shù)的計(jì)算式為（1-$\frac{{W}_{2}}{{W}_{1}}$×$\frac{142}{233}$）×100%．
（5）當(dāng)W₁與W₂的關(guān)系式為142W₂=233W₁時(shí)，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(yàn)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(shè)計(jì)；
（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(yàn)沉淀（Ⅲ）是否洗滌干凈應(yīng)取最后一次洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀檢驗(yàn)是否含氯離子或檢驗(yàn)是否含硫酸根離子設(shè)計(jì)檢驗(yàn)方法；
（4）W₁為Na₂SO₃和Na₂SO₄質(zhì)量，W2為BaSO₄質(zhì)量，計(jì)算硫酸鋇物質(zhì)的量得到樣品中硫酸鈉物質(zhì)的量，計(jì)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?jǐn)?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(shí)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(yàn)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(yīng)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(yīng)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(yàn)沉淀（Ⅲ）是否洗滌干凈應(yīng)取最后一次洗滌液加入硝酸酸化的硝酸銀檢驗(yàn)是否含氯離子或檢驗(yàn)是否含硫酸根離子設(shè)計(jì)檢驗(yàn)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?jǐn)?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(shí)說明完全氧化，$\frac{{W}_{2}}{233}$mol×142g/mol=W₁，則142W₂
=233W₁，
故答案為：142W₂=233W₁．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)組成和含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，主要是物質(zhì)性質(zhì)，物質(zhì)分離等知識(shí)點(diǎn)，主要是實(shí)驗(yàn)過程的理解和計(jì)算應(yīng)用，題目難度中等．