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(wú)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：2mol?L^-1 HCl；1mol?L^-1 H₂SO₄；1mol?L^-1 BaCl₂；1mol?L^-1 Ba（NO₃）₂；1mol?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(guò)量的2mol?L-1鹽酸，再滴加適量1mol?L-1 BaCl2溶液．	有白色沉淀生成，證明待測(cè)溶液中含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：
2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O
重復(fù)操作三次，每次消耗0.10mol/L KMnO₄溶液體積分別為20.02mL、20.00mL和19.98mL．（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

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）Na₂SO₃和溴發(fā)生氧化還原反應(yīng)；
（2）檢驗(yàn)SO₄^2-，可用硝酸酸化的BaCl₂；檢驗(yàn)Br^-，可用氯水，加入四氯化碳后，根據(jù)四氯化碳層的顏色進(jìn)行判斷；檢驗(yàn)SO₃^2-，取少量待測(cè)液于試管中，加入過(guò)量鹽酸，再滴入2滴品紅觀察溶液的顏色是否變紅來(lái)確定；
（3）①根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的離子方程式結(jié)合百分含量是亞硫酸鈉質(zhì)量和樣品質(zhì)量的比值來(lái)計(jì)算；
②酸式滴定管使用之前要清洗再潤(rùn)洗，不潤(rùn)洗則其中的水會(huì)將高錳酸鉀稀釋，消耗的量增大，帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，據(jù)此判斷．

解答： 解：（1）向燒堿和Na₂SO₃混合溶液中加入少許溴水，振蕩后溶液變?yōu)闊o(wú)色，說(shuō)明亞硫酸根離子被溴單質(zhì)氧化為硫酸跟，依據(jù)電荷守恒和原子守恒配平寫出離子方程式為：SO₃^2-+Br₂+2 OH^-=H₂O+SO₄^2-+2Br^-；
故答案為：SO₃^2-+Br₂+2OH^-=H₂O+SO₄^2-+2Br^-；
（2）檢驗(yàn)SO₄^2-，可取少量待測(cè)液加入試管中，加入過(guò)量的2 mol?L^-1鹽酸，再滴加適量l mol?L^-1BaCl₂溶液；
檢驗(yàn)Br^-，可取出步驟①中適量上層清液于試管中，加入適量氯水，觀察溶液的顏色．（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可），或方法2：另取少量待測(cè)液加入試管中，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．（若再加入四氯化碳，振蕩，靜置后觀察顏色也可），如溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br^-．（下層液體呈橙紅色，證明待測(cè)液中含Br^-．）
檢驗(yàn)SO₃^2-，取少量待測(cè)液于試管中，加入過(guò)量2mol/L鹽酸，再滴入2滴品紅觀察溶液的顏色是否變紅來(lái)確定，若變紅，則含有亞硫酸根離子，反之不含．
故答案為：

	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	溶液呈橙黃色，證明待測(cè)液中含Br-（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（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-（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	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-
	方法2：另取少量待測(cè)液于試管中，加入過(guò)量2mol/L鹽酸，再滴入2滴品紅觀察溶液的顏色	紅色褪去，則存在SO32-，紅色不褪去，則不存在SO32-

（3）①每次消耗0.10mol/L KMnO₄溶液體積分別為20.02mL、20.00mL和19.98mL，其平均體積是：20.00mL，即0.02L，
根據(jù)反應(yīng)：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O
           2      5
0.10mol/L×0.02L  x  
樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.1mol/L×0.02L× 5 2 ×10×126g/mol

10.0g

×100%=63.0%，故答案為：63.0%；
 ②若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液潤(rùn)洗滴定管，則消耗的高錳酸的體積會(huì)增大，導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高，
故答案為：偏高．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查化學(xué)實(shí)驗(yàn)放方案的評(píng)價(jià)，側(cè)重于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和評(píng)價(jià)能力的考查，為高考常見題型，注意相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)的異同，把握實(shí)驗(yàn)方案的嚴(yán)密性，難度大．