Question

【題目】為了測(cè)定實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期存放的Na2SO3固體的純度，準(zhǔn)確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液。設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案：

方案Ⅰ：取25.00mL上述溶液，加入足量的用過量鹽酸酸化的BaCl2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱得沉淀的質(zhì)量為m1g。

方案Ⅱ：取25.00mL上述溶液，加入過量的鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱重，其質(zhì)量為m2g。

(1)配制250mLNa2SO3溶液時(shí)，必須用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：燒杯、玻璃棒、天平、藥匙、_______、______。

(2)寫出Na2SO3固體氧化變質(zhì)的化學(xué)方程式______________。

(3)方案Ⅰ加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，目的是___________，在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，其操作是______________。

(4)方案Ⅰ中，若濾液渾濁，將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果____________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)若操作正確，結(jié)果為m1＜m2，試分析原因是_________。

(6)取25.00mL上述溶液，用cmol/L酸性KMnO4溶液滴定測(cè)定Na2SO3的純度，已知酸性條件下，KMnO4通常被還原為Mn2＋滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為___________，若達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去VmL KMnO4溶液，則Na2SO3固體的純度表達(dá)式為______。

Answer 1

【答案】膠頭滴管 250 mL容量瓶 2Na2SO3＋O2=2Na2SO4 使SO32-充分轉(zhuǎn)化為氣體，使SO42完全沉淀； 靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續(xù)有沉淀生成 偏高 方案Ⅱ中鹽酸提供的H＋與Ba(NO3)2提供的NO3-形成稀HNO3，將一部分SO32-氧化成SO42-，導(dǎo)致BaSO4質(zhì)量增大 當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無(wú)色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色 ×100%

【解析】

本實(shí)驗(yàn)用沉淀法測(cè)定樣品產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量，通過沉淀的質(zhì)量計(jì)算出樣品中Na2SO3固體的純度；

(1)依據(jù)溶液配制的實(shí)驗(yàn)過程和操作步驟分析判斷所需要的儀器回答；

(2)亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉；

(3)方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液的目的，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、相�?yīng)的反應(yīng)回答；在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全則是在上層清液中檢驗(yàn)硫酸根離子是否存在，據(jù)此設(shè)計(jì)驗(yàn)證；

(4)濾液渾濁說明沉淀未全部得到，則硫酸鋇沉淀質(zhì)量減小，據(jù)此回答；

(5)方案Ⅱ中加入鹽酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸會(huì)氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大引起誤差；

(6)依據(jù)高錳酸鉀的性質(zhì)進(jìn)行氧化還原滴定，據(jù)此回答并計(jì)算；

(1)準(zhǔn)確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液需要250mL容量瓶，因?yàn)橐�定容，故需要膠頭滴管；

故答案為：膠頭滴管；250 mL的容量瓶

(2)亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

故答案為：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

(3)方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液是為了把亞硫酸根離子全部反應(yīng)生成二氧化硫氣體，使硫酸根離子全部沉淀完全；在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，則是在上層清液中繼續(xù)加入氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀證明為沉淀完全，否則沉淀不完全；

故答案為：使SO32-充分轉(zhuǎn)化為氣體，使SO42完全沉淀；靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續(xù)有沉淀生成；

(4)方案I中，若濾液渾濁，則說明沉淀未全部得到，即硫酸鋇沉淀質(zhì)量偏小，亞硫酸鈉含量會(huì)增大，將導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高；

故答案為：偏高；

(5)若操作正確，結(jié)果為m1＜m2，原因?yàn)椋悍桨涪蛑屑尤臌}酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸，稀硝酸氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，故導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大；

故答案為：方案Ⅱ中鹽酸提供的H＋與Ba(NO3)2提供的NO3-形成稀HNO3，將一部分SO32-氧化成SO42-，導(dǎo)致BaSO4質(zhì)量增大；

(6)取25.00mL上述溶液，用酸性KMnO4溶液滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)：，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝?/span>KMnO4溶液，錐形瓶?jī)?nèi)溶液由無(wú)色變化為淺紫紅色，且30秒內(nèi)不變色，則證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；

答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無(wú)色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色；

高錳酸鉀溶液濃度為cmol/L，體積為VmL，則依據(jù)反應(yīng)的離子方程式，250mL溶液中含亞硫酸鈉物質(zhì)的量，所以亞硫酸鈉的純度 ；

故答案為：×100%。