Question

1．甲乙兩同學(xué)對保存已久的Na₂SO₃試劑進(jìn)行試驗(yàn)探究．
取適量Na₂SO₃樣品于潔凈燒杯中，加入適量蒸餾水，充分?jǐn)嚢枞�部溶解�?br />（1）測上述溶液的PH值，其PH值＞7，原因是（用離子方程式表示）SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-
（2）取少量上述溶液于試管中，加入硝酸鋇溶液生成白色沉淀，再加入鹽酸，白色沉淀不溶解，甲認(rèn)為已變質(zhì)，乙認(rèn)為他的結(jié)論不科學(xué)，理由是溶液中的NO₃^-和H⁺在一起有強(qiáng)氧化性，會把亞硫酸鋇氧化成硫酸鋇
（3）假設(shè)試劑由Na₂SO₃和Na₂SO₄組成，設(shè)計試驗(yàn)方案，進(jìn)行成分檢驗(yàn)，他們決定繼續(xù)探究，請在答題卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選試劑及儀器：稀鹽酸、稀硝酸、氯化鋇溶液，品紅溶液，酸性高錳酸溶液，NaOH溶液、澄清石灰水、pH計、燒杯、試管、帶塞導(dǎo)氣管、滴管

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取適量試劑于潔凈燒杯中，加入足量蒸餾水，充分?jǐn)嚢瑁�靜置．
步驟2：取適量步驟1所得溶液于試管中，加入少量的酸性高錳酸鉀溶液．	若溶液褪色，說明其有Na2SO3 若溶液不褪色，說明其中沒有Na2SO3
步驟3：再取適量步驟1所得溶液于另一試管中，先加入足量的稀鹽酸，再滴加氯化鋇溶液．	如果有白色沉淀生成，則說明其中有Na2SO4，已經(jīng)變質(zhì)． 如果沒有白色沉淀生成，則說明其中沒有Na2SO4

（4）經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)后，確實(shí)已變質(zhì)，現(xiàn)準(zhǔn)確測定其中Na₂SO₃的含量．實(shí)驗(yàn)如下：
①配制250ml 約0.2mol•L^-1 Na₂SO₃溶液：準(zhǔn)確稱取w克試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水溶解，將溶液轉(zhuǎn)入250mL容量瓶，洗滌，定容，搖勻．
②滴定：準(zhǔn)確量取25.00ml Na₂SO₃所配制溶液于錐形瓶中，將 0.05mol•L^-1酸性高錳酸鉀裝入50ml酸式（填酸式或堿式）滴定管，滴定至終點(diǎn)，記錄數(shù)據(jù)．重復(fù)滴定2次．平均消耗KMnO₄VmL．
③計算Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{2.5V×126}{2000w}$×100%（只列出計算式，不要求算出結(jié)果）

Answer 1

分析 （1）Na₂SO₃為強(qiáng)堿弱酸鹽，SO₃^2-水解呈堿性，其PH值＞7；
（2）檢驗(yàn)Na₂SO₃樣品是否變質(zhì)，實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)是否生成Na₂SO₄，即檢驗(yàn)樣品溶液中是否存在SO₄^2-，但加入硝酸鋇溶液，溶液中的NO₃^-和H⁺在一起有強(qiáng)氧化性，會把亞硫酸鋇氧化成硫酸鋇；
（3）假設(shè)試劑由Na₂SO₃和Na₂SO₄組成，進(jìn)行成分檢驗(yàn)實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)SO₃^2-和SO₄^2-，SO₃^2-具有強(qiáng)還原性，可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)，SO₄^2-檢驗(yàn)方法為先加入足量的稀鹽酸，再滴加氯化鋇溶液看是否有白色沉淀生成；
（4）①配制250ml 約0.2mol•L^-1 Na₂SO₃溶液，溶液應(yīng)轉(zhuǎn)入250mL容量瓶洗滌，定容，搖勻；
②酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性會腐蝕橡膠，應(yīng)裝入酸式滴定管；
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，由消耗高錳酸鉀的量計算樣品中Na₂SO₃的質(zhì)量，從而求出Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）Na₂SO₃溶液PH值＞7，因?yàn)槠錇閺?qiáng)堿弱酸鹽，SO₃^2-水解呈堿性，水解的離子方程式為SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-，
故答案為：SO₃^2-+H₂OHSO₃^-+OH^-；
（2）檢驗(yàn)Na₂SO₃樣品是否變質(zhì)，實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)是否生成Na₂SO₄，即檢驗(yàn)樣品溶液中是否存在SO₄^2-的，但加入硝酸鋇溶液，溶液中的NO₃^-和H⁺在一起有強(qiáng)氧化性，會把亞硫酸鋇氧化成硫酸鋇，無法確定樣品是否變質(zhì)生成Na₂SO₄，
故答案為：溶液中的NO₃^-和H⁺在一起有強(qiáng)氧化性，會把亞硫酸鋇氧化成硫酸鋇；
（3）假設(shè)試劑由Na₂SO₃和Na₂SO₄組成，進(jìn)行成分檢驗(yàn)實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)SO₃^2-和SO₄^2-，SO₃^2-具有強(qiáng)還原性，根據(jù)提供的試劑，可用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)，若酸性高錳酸溶液褪色，說明中有Na₂SO₃，若酸性高錳酸溶液不褪色，說明中沒有Na₂SO₃，SO₄^2-檢驗(yàn)方法為先加入足量的稀鹽酸，再滴加氯化鋇溶液看是否有白色沉淀生成，如果有白色沉淀生成，則說明其中有Na₂SO₄，已經(jīng)變質(zhì)，如果沒有白色沉淀生成，則說明沒有Na₂SO₄；
故答案為：酸性高錳酸鉀；Na₂SO₃；Na₂SO₃；氯化鋇；Na₂SO₄；Na₂SO₄；
（4）①配制250ml 約0.2mol•L^-1 Na₂SO₃溶液，準(zhǔn)確稱取w克試樣，置于燒杯中，加適量蒸餾水溶解，將溶液轉(zhuǎn)入250mL容量瓶洗滌，定容，搖勻；
故答案為：250mL容量瓶；
②酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性會腐蝕橡膠，應(yīng)裝入酸式滴定管，
故答案為：酸式；
③根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，設(shè)25.00ml Na₂SO₃溶液中Na₂SO₃物質(zhì)的量為n，則有
5Na₂SO₃～2KMnO₄
5         2      
n         0.05V×10^-3
則n=$\frac{5×0.05V}{2000}$mol，則w克試樣中m（Na₂SO₃）=n×$\frac{250}{25}$×126=$\frac{2.5V×126}{2000}$g，
則Na₂SO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{2.5V×126}{2000w}$×100%，
故答案為：$\frac{2.5V×126}{2000w}$×100%．

點(diǎn)評 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，實(shí)驗(yàn)設(shè)計的分析應(yīng)用．物質(zhì)性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解應(yīng)用時解題關(guān)鍵，題目難度較大．