Question

16．Na₂SO₃是一種重要的化下原料，但較易變質(zhì)．
（1）某小組同學(xué)欲在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定某Na₂SO₃樣品的純度，利用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

方案一：選擇裝置①和②進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使結(jié)果更精確還應(yīng)選擇裝置⑥，裝置①的分液漏斗中添加濃硫酸（填物質(zhì)名稱）較理想；裝置①中反應(yīng)前后通入N₂的目的是反應(yīng)前排凈裝置中的空氣，反應(yīng)后將裝置中的SO₂全部吹出．
方案二：選擇裝置③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，還應(yīng)選擇裝置⑤，此裝置中應(yīng)盛裝飽和亞硫酸氫鈉溶液（填物質(zhì)名稱），裝置③中a 管的作用是平衡壓強(qiáng)使分液漏斗中的液體順利滴下，并使測(cè)量結(jié)果更精確．
（2）將20.0g Na₂SO₃固體溶于120mL水配成溶液，再將足量硫粉用少許乙醇和水浸潤(rùn)，加入上述溶液，混合加熱可制得Na₂SO₃．
①硫粉用少許乙醇和水浸潤(rùn)的目的是BD（填字母）．
A．增加反應(yīng)體系的pH      C．降低反應(yīng)的活化能
B．增大反應(yīng)物接觸而積     D．加快反應(yīng)速率
②設(shè)Na₂SO₃完全反應(yīng)，將上述反應(yīng)液經(jīng)過(guò)濾、蒸發(fā)、濃縮后，冷卻至70℃時(shí)，溶液恰好達(dá)到飽和，請(qǐng)列式計(jì)算此時(shí)溶液的體積約為$\frac{20.0g×\frac{158g/mol}{126g/mol}×\frac{212g+100g}{212g}}{1.17g/c{m}^{3}}$=31.5cm³．（結(jié)果精確到0.1）（已知：70℃時(shí)，Na₂S₂O₃的溶解度為212g，飽和溶液的密度為1.17g/cm³）．

Answer 1

分析 （1）方案一：測(cè)定某Na₂SO₃樣品的純度，利用裝置①②原理是樣品和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體通過(guò)濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置②被堿石灰吸收測(cè)定增重為二氧化硫質(zhì)量，結(jié)合硫元素守恒計(jì)算純度，為防止裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳、水蒸氣干擾測(cè)定，需要開始通過(guò)氮?dú)馀艃粞b置內(nèi)空氣，反應(yīng)結(jié)束通氮?dú)獍缮�成的二氧化硫全部排入堿石灰吸收；
反案二：選擇裝置③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，是利用排液體量氣方法測(cè)定生成氣體的體積，需要裝置⑤，所盛溶液不能和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)選擇飽和亞硫酸氫鈉溶液，裝置③中a 管的作用平衡壓強(qiáng)使漏斗中液體順利流下；
（2）①依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷選項(xiàng)；
②計(jì)算亞硫酸鈉物質(zhì)的量得到硫代硫酸鈉物質(zhì)的量，計(jì)算得到溶質(zhì)質(zhì)量，形成的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{S}{100+S}$×100%，據(jù)此計(jì)算溶液質(zhì)量，溶液體積V=$\frac{m}{ρ}$；

解答 解：（1）方案一：測(cè)定某Na₂SO₃樣品的純度，利用裝置①②原理是樣品和濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫氣體通過(guò)濃硫酸干燥后進(jìn)入裝置②被堿石灰吸收測(cè)定增重為二氧化硫質(zhì)量，干燥裝置選擇③，導(dǎo)氣管長(zhǎng)進(jìn)短出，結(jié)合硫元素守恒計(jì)算純度，為防止裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳、水蒸氣干擾測(cè)定，需要開始通過(guò)氮?dú)馀艃粞b置內(nèi)空氣，反應(yīng)結(jié)束通氮?dú)獍缮�成的二氧化硫全部排入堿石灰吸收，；
故答案為：⑥；濃硫酸；反應(yīng)前排凈裝置中的空氣，反應(yīng)后將裝置中的SO₂全部吹出；
方案二：選擇裝置③和④進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，是利用排液體量氣方法測(cè)定生成氣體的體積，需要裝置⑤，所盛溶液不能和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，應(yīng)選擇飽和亞硫酸氫鈉溶液，導(dǎo)氣管短進(jìn)長(zhǎng)出，裝置③中a 管的作用平衡壓強(qiáng)使漏斗中液體順利流下，
故答案為：⑤；飽和亞硫酸氫鈉溶液；平衡壓強(qiáng)使分液漏斗中的液體順利滴下，并使測(cè)量結(jié)果更精確；
（2）①依據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析判斷選項(xiàng)，硫粉用少許乙醇和水浸潤(rùn)的目的是增大接觸面積，加快反應(yīng)速率，故選BD，
故答案為：BD；
②計(jì)算亞硫酸鈉物質(zhì)的量得到硫代硫酸鈉物質(zhì)的量=$\frac{20g}{126g/mol}$，硫元素守恒計(jì)算得到溶質(zhì)硫代硫酸鈉質(zhì)量=$\frac{20g}{126g/mol}$×158g/mol，形成的飽和溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{S}{100+S}$×100%=$\frac{212g}{100g+212g}$×100%，據(jù)此計(jì)算溶液質(zhì)量=$\frac{\frac{20g}{126g/mol}×158g/mol}{\frac{212g}{212g+100g}×100%}$，溶液體積V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{20.0g×\frac{158g/mol}{126g/mol}×\frac{212g+100g}{212g}}{1.17g/c{m}^{3}}$=31.5cm³，
故答案為：$\frac{20.0g×\frac{158g/mol}{126g/mol}×\frac{212g+100g}{212g}}{1.17g/c{m}^{3}}$×100%=31.5cm³；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成和成分純度的實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析和計(jì)算應(yīng)用，主要是裝置作用、試劑選擇和裝置連接，題目難度中等．