Question

長期存放的亞硫酸鈉可能會被空氣中的氧氣氧化．某化學興趣小組通過實驗來測定亞硫酸鈉試劑的被氧化的程度，設計了如下圖實驗．請回答下面的問題：

（1）若將虛線框內的分液漏斗換成長頸漏斗，則應該怎樣檢查虛線框內裝置的氣密性？

 

．
（2）D裝置中反應的化學方程式為

 

，B裝置中反應的離子方程為

 

．為保證實驗測定的準確性，則C裝置中反應的離子方程式為：

 

．
（3）稱量ag Na₂SO₃樣品放入錐形瓶中，向B裝置反應后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液充分反應、過濾、洗滌、干燥，得白色沉淀bg，原樣品中Na₂SO₃的質量分為數(shù)為：

 

．
（4）現(xiàn)有以下試劑：①蒸餾水、②稀鹽酸、③稀硝酸、④BaCl₂溶液、⑤Ba（NO₃）₂溶液，請從中選擇合適試劑

 

，設計一種不同的實驗方法測定試樣中無水亞硫酸鈉被氧化的程度

 

．

Answer 1

考點：含硫物質的性質及綜合應用,性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）長頸漏斗沒有塞子，必須加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，形成密閉系統(tǒng)并形成壓強差，觀察液面變化；
（2）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；C中為NaOH溶液，氯氣在其溶液中反應生成NaCl和NaClO；
（3）根據(jù)硫元素守恒計算，Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄；
（4）亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，以此計算百分含量．

解答： 解：（1）檢驗實驗裝置的氣密性常用的做法是加熱或形成液面差，以形成壓強差來觀察是否有氣泡或液面是否發(fā)生變化，長頸漏斗沒有塞子，必須加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，形成密閉系統(tǒng)并形成壓強差，觀察液面變化，
故答案為：關閉彈簧夾（或止水夾）a，由長頸漏斗向錐形瓶中加水至漏斗內液面高于錐形瓶內液面，過一段時間觀察液面是否變化，若不變，說明氣密性好，否則說明裝置漏氣；
（2）D為實驗室制備氯氣的發(fā)生裝置，反應為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O，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-，氯氣在NaOH溶液中反應生成NaCl和NaClO，反應為：Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O，
故答案為：MnO₂+4HCl（濃）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O；Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；Cl₂+2OH^-═Cl^-+ClO^-+2H₂O；   
（3）根據(jù)硫元素守恒計算，
Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄
126g         233g    
m             bg
m=

126b

233

，所以Na₂SO₃的質量分數(shù)為

126b

233a

×100%，
故答案為：

126b

233a

×100%；                                  
（4）亞硫酸鈉中混有硫酸鈉，設計實驗方案時可從兩個角度設計：一是測定亞硫酸鈉的含量，二是測定硫酸鈉的含量，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質量求解硫酸鈉的質量，可計算出亞硫酸鈉的質量，題中從第一個角度設計，本題可從第二個角度設計，加入鹽酸除去亞硫酸鈉，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸鋇的質量求解硫酸鈉的質量，可計算出亞硫酸鈉的質量，
故答案為：①②④；一定質量的Na₂SO₃樣品于試管中，加入適量的蒸餾水溶解，加入過量的稀鹽酸，不再產(chǎn)生氣泡，再加入足量的BaCl₂溶液充分反應，過濾，洗滌，干燥，稱重，求算出被氧化的Na₂SO₃的量，即可求算出無水亞硫酸鈉被氧化的百分含量．

點評：本實驗比較常規(guī)，應該說是考查基礎知識的掌握程度．（1）考查裝置氣密性檢查的方法；（2）考查尾氣處理；（3）方程式書寫；（4）考查實驗設計能力，題目較簡單．