Question

3．食品加工中常用焦亞硫酸鈉（Na₂S₂0₅）作漂白劑、防腐劑和疏松劑．
現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室制備焦亞硫酸鈉，其反應(yīng)依次為：（i）2NaOH+S0₂═Na₂S0₃+H₂0；
（ii）Na₂S0₃+H₂0+S0₂═2NaHS03；            （iii）2NaHS0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂0_s+H₂0
查閱資料：焦亞硫酸鈉為黃色結(jié)晶粉末，150℃時(shí)開始分解，在水溶液或含有結(jié)晶水時(shí)更易被空氣氧化．
實(shí)驗(yàn)裝置如下：

（l）實(shí)驗(yàn)室可用廢鋁絲與NaOH溶液制取H₂，其離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）通氫氣一段時(shí)間后，以恒定速率通入S0₂，開始的一段時(shí)間溶液溫度迅速升高，隨后溫度緩慢
變化，溶液開始逐漸變黃．“溫度迅速升高”的原因?yàn)镾0₂與NaOH溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)后期須利用水浴使溫度保持在約80℃．
（3）反應(yīng)后的體系中有少量白色亞硫酸鈉析出，除去其中亞硫酸鈉固體的方法是趁熱過濾；然后獲得較純的無水Na₂S₂0₅應(yīng)將溶液冷卻到30℃左右過濾，控制“30℃左右”的理由是此時(shí)溶液中Na₂S0₃不飽和，不析出．
（4）圖3為真空干燥Na₂S₂0₅晶體的裝置，通入H₂的目的是排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化．
（5）常用剩余碘量法測(cè)定產(chǎn)品中焦亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．已知：S₂0₅^2-+2I₂+3H₂0═2S0₄^2～+4I^一+6H⁺；
2S₂0₃^2-+I₂═S₄0₆^2-+2I^一．請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟（可提供的試劑有：焦亞硫酸鈉樣品、標(biāo)準(zhǔn)碘溶液、淀粉溶
液、酚酞溶液、標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂0₃溶液及蒸餾水）．
①精確稱取產(chǎn)品0.2000g放入碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中．
②準(zhǔn)確移取一定體積的已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)碘溶液（過量）并記錄數(shù)據(jù)，在暗處放置5min，然后加入
5mL冰醋酸及適量的蒸餾水．
③用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂0₃溶液滴定至接近終點(diǎn)．
④加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用Na₂S₂0₃標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)色，記錄滴定所消耗的體積．
⑤重復(fù)步驟①～④；根據(jù)相關(guān)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算出平均值．

Answer 1

分析 （1）鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣；
（2）SO₂與NaOH溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)導(dǎo)致溶液溫度升高；
（3）根據(jù)圖知，溫度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，當(dāng)接近40℃時(shí)亞硫酸鈉溶解度減��；控制“30℃左右”時(shí)，此時(shí)溶液中Na₂SO₃不飽和；
（4）焦亞硫酸鈉能被壓強(qiáng)氧化；真空干燥時(shí)，干燥室內(nèi)部的壓力低，水分在低溫下就能氣化；
（5）④碘能使淀粉變藍(lán)色，所以可以用淀粉試液檢驗(yàn)滴定終點(diǎn)，繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積．

解答 解：（1）鋁和NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和氫氣，離子方程式為2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案為：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）SO₂與NaOH溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)導(dǎo)致溶液溫度升高，所以溶液“溫度迅速升高”，故答案為：SO₂與NaOH溶液的反應(yīng)是放熱反應(yīng)；
（3）根據(jù)圖知，溫度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，當(dāng)接近40℃時(shí)亞硫酸鈉溶解度減小，所以要趁熱過濾；控制“30℃左右”時(shí)，此時(shí)溶液中Na₂SO₃不飽和，不析出，
故答案為：趁熱過濾；此時(shí)溶液中Na₂SO₃不飽和，不析出；
（4）焦亞硫酸鈉能被壓強(qiáng)氧化，則通入氫氣的目的是排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化，
故答案為：排出空氣，防止焦亞硫酸鈉被氧化；
（5）④繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積，然后再重復(fù)實(shí)驗(yàn)，減少實(shí)驗(yàn)誤差，
故答案為：加入少量淀粉溶液，繼續(xù)用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液滴定至藍(lán)色剛好褪去且半分鐘內(nèi)顏色不復(fù)現(xiàn)，記錄滴定所消耗的體積；

點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，明確實(shí)驗(yàn)原理及物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、物質(zhì)制備能力，知道各個(gè)儀器的作用，題目難度中等．