Question

15．亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑．為檢測(cè)某食品中亞硫酸鹽含量（通常以1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量計(jì)），某研究小組設(shè)計(jì)了如下兩種實(shí)驗(yàn)流程：

（1）氣體A的主要成分是SO₂、N₂．為防止煮沸時(shí)發(fā)生暴沸，必須先向燒瓶中加入碎瓷片．
（2）寫出甲方案第①步反應(yīng)的離子方程式SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺．
（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗，其操作方法是在堿式滴定管中加入1-2mL標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，將滴定管橫過來并轉(zhuǎn)動(dòng)，讓NaOH溶液浸過滴定管內(nèi)壁，從下面放掉浸洗液，重復(fù)操作2-3次．
（4）若用鹽酸代替稀硫酸處理樣品，則按乙方案實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)果無影響（填“偏高”，“偏低”或“無影響”）．
（5）若取樣品w g，按乙方案測(cè)得消耗0.010 00mol•L^-1I₂溶液V mL，則1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量是$\frac{0.64V}{w}$g（用含w、V的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 亞硫酸鹽與稀硫酸反應(yīng)生成氣體SO₂，為防止液體加熱時(shí)暴沸，一般可加入碎瓷片，因定量實(shí)驗(yàn)，需考查減小實(shí)驗(yàn)操作誤差，通入N₂可將生成的SO₂全部趕出，保證被吸收液全部吸收，二氧化硫被過氧化氫吸收得到硫酸溶液，以后氫氧化鈉溶液標(biāo)定，二氧化硫被堿溶液吸收，用鹽酸調(diào)節(jié)溶液呈弱酸性得到溶液B，用碘單質(zhì)滴定后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，
（1）亞硫酸鹽與稀硫酸反應(yīng)生成氣體SO₂，反應(yīng)時(shí)加入碎瓷片防止暴沸，要保證SO₂全部趕出．
（2）SO₂具有還原性，可被氧化劑H₂O₂所氧化；
（3）用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管時(shí)，務(wù)必注意最后將潤洗液從滴定管下端放出，而不是從上口倒出；
（4）根據(jù)SO₂用堿液吸收后需再用鹽酸調(diào)節(jié)溶液至弱酸性分析；
（5）利用關(guān)系式法計(jì)算．

解答 解：（1）亞硫酸鹽與稀硫酸反應(yīng)生成氣體SO₂，為防止液體加熱時(shí)暴沸，一般可加入碎瓷片，故答案為：SO₂、N₂；碎瓷片；
（2）SO₂具有還原性，可被氧化劑H₂O₂所氧化，反應(yīng)的離子方程式為SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺；
（3）用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗滴定管時(shí)，務(wù)必注意最后將潤洗液從滴定管下端放出，而不是從上口倒出，具體操作是在堿式滴定管中加入1-2mL標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，將滴定管橫過來并轉(zhuǎn)動(dòng)，讓NaOH溶液浸過滴定管內(nèi)壁，從下面放掉浸洗液，重復(fù)操作2-3次，
故答案為：在堿式滴定管中加入1-2mL標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液，將滴定管橫過來并轉(zhuǎn)動(dòng)，讓NaOH溶液浸過滴定管內(nèi)壁，從下面放掉浸洗液，重復(fù)操作2-3次；
（4）用鹽酸代替硫酸，生成的SO₂氣體中混有少量HCl，因SO₂用堿液吸收后需再用鹽酸調(diào)節(jié)溶液至弱酸性，因此混合氣體中含有HCl，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響，
故答案為：無影響；
（5）反應(yīng)的離子方程式為H₂O+SO₃^2-+I₂=SO₄^2-+2H⁺+2I^-，SO₂～SO₃^2-～I(xiàn)₂，
64g 1mol
m 0.01000mol•L^-1×V×10^-3L=10^-5mol
m=64×V×10^-5g，則1kg樣品中含SO₂的質(zhì)量為$\frac{64×V×1{0}^{-5}g×1000}{w}$=$\frac{0.64V}{w}$，
故答案為：$\frac{0.64V}{w}$．

點(diǎn)評(píng) 本題屬工業(yè)流程題以食品中的亞硫酸鹽含量的測(cè)定為問題情境，通過簡(jiǎn)明的實(shí)驗(yàn)流程圖，將實(shí)驗(yàn)基本操作、儀器的使用、化學(xué)計(jì)算、化學(xué)方程式的書寫等內(nèi)容綜合在一起，考查考生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的分析和問題解決的能力，題目難度中等．