Question

某研究性學習小組的同學通過對亞硫酸鈉組成元素的價態(tài)進行分析后認為Na₂SO₃溶液在存放過程中有可能變質(zhì)，若已變質(zhì)，則相應反應的化學方程式為__________________________。

(1)甲同學設計了如下兩種方案來檢驗Na₂SO₃溶液是否變質(zhì)。

方案Ⅰ：取樣，加入稀鹽酸有氣泡生成，認為Na₂SO₃溶液沒有變質(zhì)。

方案Ⅱ：取樣，加入氯化鋇溶液有白色沉淀生成，認為Na₂SO₃溶液完全變質(zhì)。

乙同學認為上述兩種方案均不合理，乙同學作出判斷的依據(jù)分別是方案Ⅰ：________；方案Ⅱ：________。

(2)乙同學設計如圖所示裝置(夾持裝置已略去)探究Na₂SO₃溶液是否變質(zhì)，量取60 mL標簽上注明為1.0 mol·L^－1的Na₂SO₃溶液放入A裝置中，通過測量生成的SO₂質(zhì)量的方法來判斷其是否變質(zhì)。

①D裝置的作用是________，該實驗裝置中還存在一個明顯的缺陷是________________，分液漏斗中應加入足量的________(填字母)；

a．濃硝酸  b．65%硫酸

c．濃鹽酸  d．20%硫酸

②改進缺陷后再進行實驗，若實驗前后測得C裝置增重3.2 g，則Na₂SO₃變質(zhì)的百分率是__________。

(3)丙同學認為若只是確定Na₂SO₃是否變質(zhì)，乙的方案太復雜了，他認為只需要試管、膠頭滴管、鹽酸及氯化鋇溶液就可以達到目的(不考慮對環(huán)境的影響)，請你發(fā)表自己的看法(若不同意，請說明理由；若同意，請寫出主要操作、現(xiàn)象及結論)：______________________。

Answer 1

答案　2Na₂SO₃＋O₂===2Na₂SO₄

(1)Na₂SO₃溶液部分變質(zhì)時滴加稀鹽酸也會產(chǎn)生氣泡

BaSO₃也難溶于水，故Na₂SO₃未變質(zhì)或部分變質(zhì)時也會產(chǎn)生白色沉淀

(2)①防止空氣中的水蒸氣及酸性氣體進入C裝置中　缺少一個驅趕殘留SO₂的操作步驟(或其他合理答案)　b�、�16.7%

(3)同意丙的看法。具體操作為取適量Na₂SO₃樣品溶液于試管中，加入足量BaCl₂溶液后，再加入足量稀鹽酸，若生成的白色沉淀全部溶解，則Na₂SO₃沒有變質(zhì)；若部分溶解，則Na₂SO₃部分變質(zhì)；若完全不溶解，則Na₂SO₃全部變質(zhì)

解析　亞硫酸鹽變質(zhì)是由于其具有較強的還原性，能被空氣中的氧氣氧化成硫酸鹽。(1)當Na₂SO₃溶液部分變質(zhì)時，加入稀鹽酸也會產(chǎn)生SO₂；由于BaSO₃和BaSO₄均難溶于水，無論Na₂SO₃溶液是否變質(zhì)，加入BaCl₂溶液后均可形成白色沉淀，故兩種方案均不合理。(2)①本實驗是通過測量C裝置在實驗前后質(zhì)量的變化來確定生成SO₂的質(zhì)量，故D裝置的作用是防止空氣中的水蒸氣及酸性氣體進入C裝置中；因生成的SO₂會有一部分留在A、B裝置的上方，故應該有一個驅趕殘留SO₂氣體的操作步驟；由于SO₂在水中溶解度較大，故應使用濃度較大的酸，因濃硝酸能氧化SO₂，濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，故應選用65%硫酸；②若Na₂SO₃未變質(zhì)，則所取溶液中Na₂SO₃的物質(zhì)的量為0.06 mol，C裝置增加的質(zhì)量就是SO₂的質(zhì)量，其物質(zhì)的量為0.05 mol，由此可知還有0.05 mol Na₂SO₃沒有被氧化，則Na₂SO₃變質(zhì)的百分率為(0.06 mol－0.05 mol)÷0.06 mol×100%≈16.7%。(3)丙同學的觀點是正確的，因為只要檢驗出Na₂SO₃溶液中是否含有SO、SO，就可以確定其是否被氧化及是否全部被氧化。