Question

焦亞硫酸鈉(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗：

實驗一　焦亞硫酸鈉的制取

采用下圖裝置(實驗前已除盡裝置內的空氣)制取Na₂S₂O₅。裝置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶體析出，發(fā)生的反應為：Na₂SO₃＋SO₂===Na₂S₂O₅

(1)裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為___________________________。

(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是_____________________________________________________________。

(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填選項字母)。

實驗二　焦亞硫酸鈉的性質

Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃。

(4)證明NaHSO₃溶液中HSO的電離程度大于水解程度，可采用的實驗方法是________(填選項字母)。

a．測定溶液的pH                         b．加入Ba(OH)₂溶液

c．加入鹽酸                             d．加入品紅溶液

e．用藍色石蕊試紙檢測

(5)檢驗Na₂S₂O₅晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是

_______________________________________________________。

實驗三　葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定

(6)葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計算)的方案如下：

溶液出現(xiàn)藍色且30 s內不褪色

(已知：滴定時反應的化學方程式為SO₂＋I₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI)

①按上述方案實驗，消耗標準I₂溶液25.00 mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO₂計算)為________g·L^－1。

②在上述實驗過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測定結果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

Answer 1

解析　(1)裝置Ⅰ中發(fā)生的是實驗室制備SO₂的反應，采用的原理是強酸制備弱酸，故化學方程式為Na₂SO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。

(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分離出來應該采取過濾的方法。

(3)實驗產生的尾氣主要是SO₂氣體，a裝置是密閉的環(huán)境，SO₂通不進去，b裝置中食鹽水吸收SO₂的效果不如d好，且易引起倒吸，c裝置濃H₂SO₄不吸收SO₂，SO₂是一種酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d裝置還不易引起倒吸。

(4)HSO發(fā)生電離：HSOH^＋＋SO，同時會發(fā)生水解：HSO＋H₂OH₂SO₃＋OH^－，若HSO的電離大于HSO的水解，則溶液顯酸性，故答案ae正確。

(5)Na₂S₂O₅中S元素的化合價為＋4價，因此在空氣中易被氧化為＋6價的SO，因此本題就轉化為SO的檢驗，故取固體先加鹽酸酸化，排除其他離子的干擾，再加BaCl₂溶液，看是否有白色沉淀產生即可。

(6)根據反應方程式：SO₂＋I₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI，可知n(SO₂)＝n(I₂)＝0.010 00 mol·L^－1×0.025 L＝2.5×10^－4 mol，由于葡萄酒樣品為100.00 mL，因此樣品中抗氧化劑的殘留量為2.5×10^－4mol×64 g·mol^－1÷0.100 0 L＝0.16 g·L^－1。

答案　(1)Na₂SO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O(或Na₂SO₃＋2H₂SO₄===2NaHSO₄＋SO₂↑＋H₂O)　(2)過濾　(3)d　(4)ae　(5)取少量Na₂S₂O₅晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成　(6)①0.16�、谄�低