Question

實(shí)驗(yàn)室有一瓶Na₂SO₃固體，其中可能含有NaCl、Na₂SO₄、KNO₃、K₂CO₃、K₂SO₄中的一種或幾種雜質(zhì)，可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定該樣品的成分及Na₂SO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

稱(chēng)此樣品5.0g，加入5.00mL6mol?L^-1硫酸溶液（過(guò)量），產(chǎn)生無(wú)色氣體560mL（已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況），向逸出氣體后的溶液中加入過(guò)量的BaCl₂溶液，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到白色沉淀9.32g．透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，濾液的焰色反應(yīng)無(wú)紫色．
請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄填寫(xiě)下列空白：
（1）若用下圖所示儀器組裝進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，氣流從左到右，各儀器導(dǎo)管口連接的順序是
（填字母編號(hào)）

 

接

 

，

 

接

 

，

 

接

 

．
（2）乙中液體X是

 

，甲中汽油的作用是

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確測(cè)出生成的氣體體積的有關(guān)操作及注意事項(xiàng)是

 

．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄分析：樣品中Na₂SO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

；樣品中一定含有的雜質(zhì)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：

分析：稱(chēng)量此樣品6.30g，加入6.0mol?L^-1的硫酸至過(guò)量，產(chǎn)生無(wú)色氣體560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），透過(guò)藍(lán)色鉆玻璃觀察，濾液的焰色反應(yīng)無(wú)紫色，說(shuō)明無(wú)鉀離子，證明混合物中一定無(wú)KNO₃、K₂CO₂、K₂SO₄；產(chǎn)生無(wú)色氣體560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是二氧化硫物質(zhì)的量為0.025mol；向逸出氣體后的溶液中加入稍過(guò)量的BaCl₂溶液，得到白色沉淀9.32g，判斷為硫酸鋇沉淀物質(zhì)的量=

9.32g

233g/mol

=0.04mol；
（1）該實(shí)驗(yàn)的流程為：氣體發(fā)生-氣體干燥-排液體測(cè)體積，根據(jù)發(fā)生裝置、干燥裝置、排水裝置和收集裝置排序；
（2）乙圖是洗氣瓶，除去二氧化硫氣體中的水蒸氣；甲圖中是排水量氣測(cè)定二氧化硫的體積的裝置，所以汽油是防止二氧化硫和水接觸反應(yīng)，干燥時(shí)液體X是濃硫酸，氣體SO₂易溶于水排液體時(shí)汽油起到與水隔絕的作用；
（3）操作時(shí)，若要正確地測(cè)出放出氣體的體積甲與量筒的液面要相同，讀數(shù)要準(zhǔn)確，排水量氣裝置測(cè)量氣體的條件，利用的原理是氣體排出液體進(jìn)入量筒中讀出液體的體積即為氣體的體積；滿足的條件是，冷卻到室溫，量筒和廣口瓶液面相平，讀出體積；
（4）據(jù)二氧化硫的體積求出其物質(zhì)的量即為Na₂SO₃的物質(zhì)的量，求出質(zhì)量便可求質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由焰色反應(yīng)知無(wú)KNO₃、K₂CO₃、K₂SO₄；白色沉淀9.32 g的物質(zhì)的量大于硫酸的物質(zhì)的量可知有Na₂SO₄并可求其質(zhì)量，由總質(zhì)量、Na₂SO₃質(zhì)量可知還有NaCl．

解答： 解：（1）該實(shí)驗(yàn)的流程為：氣體發(fā)生-氣體干燥-排液體測(cè)體積，根據(jù)發(fā)生裝置、干燥裝置、排水裝置和收集裝置排序，裝置連接順序接口為：A  E  F  D  C  B；
故答案為：A；E；F；D；C；B；
（2）乙圖是洗氣瓶，除去二氧化硫氣體中的水蒸氣；甲圖中是排水量氣測(cè)定二氧化硫的體積的裝置，所以汽油是防止二氧化硫和水接觸反應(yīng)；X溶液是濃H₂SO₄，作用是防止SO₂與水接觸，
故答案為：濃H₂SO₄；防止SO₂與水接觸；
（3）排水量氣裝置測(cè)量氣體的條件，利用的原理是氣體排出液體進(jìn)入量筒中讀出液體的體積即為氣體的體積；滿足的條件是，冷卻到室溫，量筒和廣口瓶液面相平，讀出體積，
故答案為：反應(yīng)裝置冷至室溫后，再上下移動(dòng)量筒，使量筒與甲瓶?jī)?nèi)液面保持水平，然后讀取體積；
（4）加入6.0mol?L^-1的硫酸至過(guò)量，若實(shí)驗(yàn)中加入硫酸溶液的體積為5.00mL，產(chǎn)生無(wú)色氣體560mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化硫物質(zhì)的量為0.025mol；則亞硫酸鈉的物質(zhì)的量為0.025mol，質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.025mol×126g/mol

5.0g

×100%=63%，得到白色沉淀9.32g，判斷為硫酸鋇沉淀物質(zhì)的量=

9.32g

233g/mol

=0.04mol；加入的硫酸物質(zhì)的量為0.03mol，說(shuō)明一定含有硫酸鈉，質(zhì)量為0.01mol×142g/mol=1.42g，亞硫酸鈉的物質(zhì)的量為0.025mol，質(zhì)量=0.025mol×126g/mol=3.15g，固體質(zhì)量為5.0g-1.42g-3.15g=0.43g，
由焰色反應(yīng)知無(wú)KNO₃、K₂CO₃、K₂SO₄，所以一定含有NaCl，
故答案為：63%；NaCl、Na₂SO₄．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究，實(shí)驗(yàn)分析判斷，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)和步驟，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)基本操作是解題關(guān)鍵，題目難度中等．