Question

18．為判斷某物質(zhì)存在或某物質(zhì)恰好完全反應(yīng)，通常以特定物質(zhì)的顯色達(dá)到目，能顯色的物質(zhì)就稱“指示劑”．如：用藍(lán)色的石蕊試紙變紅判斷待測(cè)液顯酸性；用淀粉溶液變藍(lán)判斷單質(zhì)碘（I₂）的存在：
已知：SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無(wú)色溶液）；
常溫下，碘微溶入水；
5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無(wú)色溶液）．
（1）工業(yè)上測(cè)量SO₂，N₂，O₂混合氣體的SO₂含量用如圖吸收裝置（量氣裝置省略）．
①混合氣體通過(guò)圖示吸收裝置一定時(shí)間后，當(dāng)溶液顏色由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色時(shí)即可停止通氣．此法適宜測(cè)SO₂含量較低（選填“低”或“高”）的混合氣體．
②吸收裝置內(nèi)的I₂的淀粉溶液一也可以用高錳酸鉀溶液代替作為指示劑．因?yàn)楦咤i酸鉀溶液吸收一定量的SO₂可由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色．
（2）若用10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g滴加到20.0g鹽酸中（含2滴酚酞試液），混合液剛好由無(wú)色變?yōu)榉奂t色時(shí)，可認(rèn)為恰好完全反應(yīng)．
①原鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.3%．
②試列式計(jì)算說(shuō)明將該反應(yīng)后的溶液轉(zhuǎn)化為20℃時(shí)飽和溶液的一種簡(jiǎn)單方法（計(jì)算結(jié)果精確到0.1g）．已知：20℃時(shí)氯化鈉的溶解度為36.0g．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)溶液的變色情況判斷反應(yīng)的進(jìn)行狀態(tài)，并對(duì)反應(yīng)進(jìn)行的時(shí)機(jī)進(jìn)行控制，依據(jù)此裝置能吸收的二氧化硫量不大分析測(cè)量氣體中二氧化硫含量高低的問(wèn)題；
②依據(jù)題干中關(guān)于高錳酸鉀溶液與二氧化硫的反應(yīng)進(jìn)行分析即可，；
（2）①依據(jù)反應(yīng)的情況結(jié)合化學(xué)方程式的計(jì)算，對(duì)鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算即可；
②根據(jù)20℃是氯化鈉的溶解度，結(jié)合溶液中含有的氯化鈉質(zhì)量分析使其轉(zhuǎn)化為20℃時(shí)的飽和溶液的方法；

解答 解：（1）①碘的淀粉溶液呈藍(lán)色，由于SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無(wú)色溶液）可知該溶液由藍(lán)色變成無(wú)色時(shí)該反應(yīng)恰好完成，此時(shí)應(yīng)該停止通入氣體，通入過(guò)量氣體會(huì)使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，常溫下，碘微溶入水，所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量較小，故該裝置吸收二氧化硫的量較小，所以此法適宜測(cè)SO₂含量較低的混合氣體．
②因?yàn)樽霞t色高錳酸鉀的溶液通入二氧化硫時(shí)會(huì)發(fā)生5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無(wú)色溶液）的反應(yīng)，溶液現(xiàn)象由紫紅色變成無(wú)色，所以也可采用高錳酸鉀溶液代替碘的淀粉溶液完成該實(shí)驗(yàn)．
（2）由題干可知10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g和20.0g鹽酸恰好完全反應(yīng)，因此可通過(guò)反應(yīng)的方程式對(duì)鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算，也可計(jì)算出生成的氯化鈉質(zhì)量；
設(shè)該鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量是x；生成的氯化鈉質(zhì)量是y．
     Na0H+HCl═NaCl+H₂O
     40        36.5  58.5
 16g×10%   x     y
$\frac{40}{16g×10%}=\frac{36.5}{x}=\frac{58.5}{y}$
x=1.46g
y=2.34g
以鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{1.46g}{20g}$×100%=7.3%；
由于該溶液在20℃時(shí)不飽和所以可采用加溶質(zhì)的簡(jiǎn)便辦法使其轉(zhuǎn)化成飽和溶液，原溶液質(zhì)量是20g+16g=36g；
設(shè)加入溶質(zhì)的質(zhì)量是z，則有$\frac{36g}{100g+36g}×100%=\frac{2.34g+z}{36g+z}$×100%
則z≈9.8g
故答案為：（1）①無(wú)；低；②高錳酸鉀；高錳酸鉀溶液吸收一定量的SO₂可由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色；（2）①7.3%；②可向溶液中加入9.8g氯化鈉．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道實(shí)驗(yàn)探究綜合題，解題的關(guān)鍵是充分利用題干中提供的新信息并結(jié)合相關(guān)的基礎(chǔ)計(jì)算完成，題型涉及面廣起點(diǎn)較高但落點(diǎn)較低．