Question

Na₂SO₃在空氣中易被氧化而變質(zhì)。某同學(xué)為證明Na₂SO₃有還原性，從一瓶實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期存放的Na₂SO₃固體中取出少量溶于水，滴入一定量的燒堿溶液和少許溴水，振蕩后溶液變?yōu)闊o色。

（1）在堿性溶液中Br₂和Na₂SO₃反應(yīng)的離子方程式                                  。

（2）反應(yīng)后的溶液含有SO₃^2-、SO₄^2-、Br^-、OH-等陰離子，下表是某同學(xué)鑒定其中SO₃^2-、SO₄^2-和Br^-的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請(qǐng)完成未填完的部分。

限選試劑：2 mol·L^-1HCl；1 mol·L^-1 H₂SO₄；l mol·L^-1BaCl₂；l mol·L^-1Ba(NO₃)₂；1 mol·L^-1 KMnO₄、CCl₄；新制飽和氯水；品紅溶液。

編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟①	取少量待測(cè)液加入試管中，加入過量2mol·L-1HCl，再滴加適量1  mol·L-1BaCl2 溶液。	有白色沉淀生成，證明待測(cè)液中含有、SO42- 。
步驟②
步驟③

（3）為了測(cè)定上述樣品的純度，現(xiàn)取10.0克試樣配成250ml溶液。取出25.00ml所配溶液，用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定至終點(diǎn)。反應(yīng)離子方程式為：

重復(fù)操作三次，每次消耗0.10mol/L KMnO₄溶液體積分別為20.02 ml、 20.00 ml和19.98 ml。（相對(duì)原子質(zhì)量Na 23  S 32  O 16)

①計(jì)算樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                 。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

②操作時(shí)，若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液潤(rùn)洗滴定管，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果     。（填“偏高”、“偏低”或“沒有影響”）

 

Answer 1

【答案】

33、（1）SO₃^2- + Br₂ + 2 OH^- = H₂O + SO₄^2- + 2Br^- （3分，未配平扣1分） 

（2）（8分）

	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟②	方法1：取少量步驟①中上層清液于試管中，加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入CCl4，振蕩，靜置觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br-。（2分）（下層液體呈橙紅色，證明待測(cè)液中含Br-。）
方法2：另取少量待測(cè)液于試管中，加入足量的2 mol·L-1鹽酸直到不產(chǎn)生氣泡為止，再加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br-。（2分）（下層液體呈橙紅色，證明待測(cè)液中含Br-。）
步驟③	方法1：取出步驟①中適量上層清液于試管中，滴入2滴品紅，觀察溶液的顏色。（2分）	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-。（2分）
方法2：另取少量待測(cè)液于試管中，加入過量2mol/L鹽酸，再滴入2滴品紅觀察溶液的顏色。（2分）	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-。（2分）

 

說明：步驟③只加鹽酸，觀察有無氣泡產(chǎn)生，不給分。

（3）① 0.630或63.0% （3分，未注意有效數(shù)字扣1分）   ②  偏高 （2分）.

【解析】

試題分析: （1）在堿性溶液中Br₂和Na₂SO₃發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成穩(wěn)定的離子，不會(huì)生成酸，所以離子方程式為：SO₃^2- + Br₂ + 2 OH^- = H₂O + SO₄^2- + 2Br^-  。

（2）實(shí)驗(yàn)的目的是鑒定溶液中含有的SO₃^2-、SO₄^2-和Br^- ，所以可以先選好相應(yīng)的實(shí)際進(jìn)行檢驗(yàn)。SO₄^2- 可以選用BaCl₂ 溶液，若反應(yīng)生成難溶于鹽酸的白色沉淀則可以證明SO₄^2- ；而Br^-  檢驗(yàn)，可以利用其單質(zhì)容易被有機(jī)溶劑萃取而顯色來鑒定，所以可以加入強(qiáng)氧化劑新制氯水和有機(jī)溶劑CCl₄ ；由于SO₃^2- 有較強(qiáng)還原性，且和強(qiáng)酸反應(yīng)生成有刺激性氣味的氣體，能夠漂白品紅溶液，所以可以利用漂白性進(jìn)行檢驗(yàn)。所以具體步驟如表：

	實(shí)驗(yàn)操作	預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論
步驟②	方法1：取少量步驟①中上層清液于試管中，加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入CCl4，振蕩，靜置觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br-。（2分）（下層液體呈橙紅色，證明待測(cè)液中含Br-。）
方法2：另取少量待測(cè)液于試管中，加入足量的2 mol·L-1鹽酸直到不產(chǎn)生氣泡為止，再加入少量氯水，觀察溶液的顏色。（2分）（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可）	溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br-。（2分）（下層液體呈橙紅色，證明待測(cè)液中含Br-。）
步驟③	方法1：取出步驟①中適量上層清液于試管中，滴入2滴品紅，觀察溶液的顏色。（2分）	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-。（2分）
方法2：另取少量待測(cè)液于試管中，加入過量2mol/L鹽酸，再滴入2滴品紅觀察溶液的顏色。（2分）	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-。（2分）

 

（3）①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，平均每次滴定消耗KMnO₄ 溶液體積V=（20.02 ml+20.00 ml+19.98 ml）÷3=20.00 ml，由方程式可知滴定反應(yīng)中n(KMnO₄ ): n(Na₂SO₃ )=2:5，所以n(Na₂SO₃ )=2.5 n(KMnO₄ )=2.5×20.00 ml×10^-3×0.10mol/L=0.005 mol，所以樣品中總的n(Na₂SO₃ )=10×0.005 mol=0.050mol，所以Na₂SO₃ 樣品的純度=0.050mol×126g/mol÷10.0g×100%=63.0%；

②根據(jù)c測(cè)=c標(biāo)·V標(biāo)/V測(cè)可知，若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液潤(rùn)洗滴定管，則會(huì)使標(biāo)準(zhǔn)液KMnO₄的濃度減小，濃度減小則會(huì)消耗更多的標(biāo)準(zhǔn)液，所以V標(biāo)增大，導(dǎo)致待測(cè)液的濃度偏高。

考點(diǎn)：本題考查的是實(shí)驗(yàn)探究和氧化還原方程式配平與氧化還原滴定。