Question

14．某學生為了測定部分變質(zhì)的Na₂SO₃樣品的純度．按圖1所示稱取一定量的Na₂SO₃樣品放入A裝置的燒瓶中，滴入足量的H₂SO₄至完全反應；然后，將B中完全反應后的溶液與足量的BaCl₂溶液反應，過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀23.3g．回答下列問題：

（1）實驗開始時，應先點燃D處酒精燈（填裝置字母）．
（2）實驗開始后，寫出B中反應的離子方程式Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-．
（3）C中的現(xiàn)象是紅色鮮花褪色，E裝置的作用是吸收未反應的二氧化硫和氯氣．
（4）按題給裝置和操作進行實驗，若裝置連接和實驗操作均無任何問題，該學生測得的Na₂SO₃的純度偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．據(jù)圖2計算原樣品中Na₂SO₃的純度為50.8%（精確到0.1%）．

Answer 1

分析 A裝置產(chǎn)生二氧化硫，D裝置產(chǎn)生氯氣在F裝置中干燥，C裝置檢驗干燥氯氣的漂白性，氯氣和二氧化硫在B裝置中反應，E裝置吸收尾氣，防止污染空氣，
（1）應先準備氯氣，保證二氧化硫被完全氧化
（2）A為實驗室制備二氧化硫的發(fā)生裝置，D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸；
（3）紅色鮮花中含水，水和氯氣反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白作用；氯氣和二氧化硫有毒，E中NaOH溶液吸收尾氣防止污染；
（4）按題給裝置和操作進行實驗，二氧化硫與氯氣不一定能充分接觸，使得二氧化硫有可能沒有完全被氧化而被氫氧化鈉吸收，導致硫酸鋇質(zhì)量減少，據(jù)此分析，根據(jù)圖示讀取樣品質(zhì)量，根據(jù)硫元素守恒計算，Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄，據(jù)此計算．

解答 解：（1）應先準備氯氣，保證二氧化硫被完全氧化，故先加熱D處酒精燈，
故答案為：D；
（2）D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，反應為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑2H₂O，A中是實驗室制備二氧化硫的裝置，反應的化學方程式為：H₂SO₄+Na₂SO₃═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，氯氣具有氧化性，二氧化硫具有還原性，在B中發(fā)生氧化還原反應生成鹽酸和硫酸，反應為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
故答案為：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（3）紅色鮮花中含水，水和氯氣反應生成鹽酸和次氯酸，次氯酸具有漂白作用，故紅色鮮花褪色；氯氣和二氧化硫有毒，二氧化硫在溶液中反應生成亞硫酸鈉和水，反應的離子方程式為：SO₂+2OH^-═SO₃^2-+H₂O；氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO，反應為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O，故E中NaOH溶液吸收尾氣防止污染；
故答案為：紅色鮮花褪色；吸收未反應的二氧化硫和氯氣；
（4）按題給裝置和操作進行實驗，二氧化硫與氯氣不一定能充分接觸，使得二氧化硫有可能沒有完全被氧化而被氫氧化鈉吸收，導致硫酸鋇質(zhì)量減少，則由此計算的亞硫酸鈉的質(zhì)量減少，質(zhì)量分數(shù)偏低，
根據(jù)硫元素守恒計算，
Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄
126g         233g
m            23.3g
m=$\frac{126g×23.3g}{233g}$=12.6g，
樣品質(zhì)量為：10.0g+10.0g+5.0g-0.2g=24.8g，
所以Na₂SO₃的質(zhì)量分數(shù)為 $\frac{12.6g}{24.8g}$×100%=50.8%，
故答案為：偏低；50.8%．

點評 本題考查實驗基本操作、二氧化硫和氯氣的性質(zhì)，較基礎，注意從實驗目的考慮加熱的先后順序，抓住原子守恒進行計算，難度中等．