Question

實(shí)驗(yàn)室有一瓶亞硫酸鈉固體，已部分被氧化變質(zhì)．下面是某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定其純度的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你一起來(lái)完成該實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題：
（1）該實(shí)驗(yàn)有以下實(shí)驗(yàn)步驟，其正確的操作順序應(yīng)為（用編號(hào)排序）

 

；
①稱取樣品W₁g  ②加鹽酸酸化  ③用蒸餾水溶解 ④過(guò)濾
⑤加入過(guò)量氯化鋇溶液⑥洗滌⑦干燥⑧稱量沉淀質(zhì)量為W₂g
（2）加鹽酸酸化的目的是

 

；
（3）氯化鋇溶液為什么要過(guò)量

 

；
（4）如何檢驗(yàn)沉淀已洗滌干凈？

 

；
（5）根據(jù)題中已知條件，樣品中Na₂SO₃純度可表示為

 

；
（6）該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，若將操作“②加鹽酸酸化”改為“加硝酸酸化”，將會(huì)導(dǎo)致最終所得樣品中Na₂SO₃純度的測(cè)量結(jié)果

 

；（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析：（1）測(cè)定亞硫酸鈉的純度，先稱量出樣品質(zhì)量，然后將樣品溶于水中加酸酸化除去溶液中的亞硫酸根離子，再加入氯化鋇使溶液中硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，最后利用硫酸鋇的質(zhì)量計(jì)算出硫酸鈉的物質(zhì)的量和質(zhì)量，從而測(cè)定出亞硫酸鈉的純度；
（2）加入鹽酸酸化的目的是將溶液中亞硫酸根離子轉(zhuǎn)化成二氧化硫氣體；
（3）實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖峭ㄟ^(guò)測(cè)定硫酸鋇的量計(jì)算出硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算出亞硫酸鈉的純度，所以必須保證所有的硫酸根離子都轉(zhuǎn)化成硫酸鋇沉淀；
（4）通過(guò)檢驗(yàn)最后一次洗滌液中是否含有氯離子進(jìn)行判斷沉淀是否洗滌干凈；
（5）沉淀質(zhì)量為W₂g為硫酸鋇的質(zhì)量，計(jì)算出硫酸鋇的物質(zhì)的量，從而知道硫酸鈉的物質(zhì)的量，再根據(jù)樣品的質(zhì)量計(jì)算出樣品中亞硫酸鈉的純度；
（6）硝酸具有強(qiáng)氧化性，若用硝酸酸化，溶液中亞硫酸根離子會(huì)被氧化成硫酸根離子，導(dǎo)致硫酸鈉的含量增加，亞硫酸鈉純度偏小．

解答：解：（1）測(cè)定亞硫酸鈉的純度，需要的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：稱量藥品質(zhì)量、溶解藥品、加入酸酸化、加入氯化鋇溶液、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量沉淀質(zhì)量，所以正確的操作順序?yàn)椋孩佗邰冖茛堍蔻撷啵?br />故答案為：①③②⑤④⑥⑦⑧；
（2）要測(cè)定亞硫酸鈉的純度，需要先測(cè)出藥品中硫酸鈉的質(zhì)量，需要使用氯化鋇將硫酸根離子轉(zhuǎn)化成硫酸鋇沉淀，所以加鹽酸酸化除去溶液中亞硫酸根離子，
故答案為：用鹽酸酸化可以將SO₃^2-轉(zhuǎn)化為SO₂除去；
（3）加入過(guò)量的氯化鋇溶液，可以將溶液中硫酸根離子完全轉(zhuǎn)化成硫酸鋇沉淀，使測(cè)定結(jié)果更準(zhǔn)確，
故答案為：確保SO₄^2-全部沉淀；
（4）若沉淀沒有洗滌干凈，在洗滌液中會(huì)含有氯離子，所以檢驗(yàn)沉淀已洗滌干凈的方法為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明還未洗凈；如果無(wú)白色沉淀，則說(shuō)明已洗干凈，
故答案為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明還未洗凈；如果無(wú)白色沉淀，則說(shuō)明已洗干凈；
（5）硫酸鋇沉淀質(zhì)量為W₂g，硫酸鋇的物質(zhì)的量為：n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=

W2g

233g/mol

=

W2

233

mol，
樣品中亞硫酸鈉的純度為：ω（Na₂SO₃）=

W1g- W2 233 mol×142g/mol

W1

×100%=

233W1-142W2

233W1

×100%，
故答案為：

233W1-142W2

233W1

×100%；
（6）硝酸能夠氧化亞硫酸根離子，導(dǎo)致溶液中硫酸根離子濃度增大，反應(yīng)生成的硫酸鋇沉淀質(zhì)量增加，測(cè)定的硫酸鈉的質(zhì)量增大，最終測(cè)定的亞硫酸鈉的純度偏小，
故答案為：偏�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了亞硫酸純度的測(cè)定方法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力，該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗(yàn)基本操作為中心，通過(guò)是什么、為什么和怎樣做重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力．