Question

18．測定亞硫酸鈉的含量有兩種方法．
第一種方法是：精確稱取樣品的質量，加人精確濃度，精確體積的碘（I₂）溶液，密塞，振搖使溶解，在暗處放置5min，加淀粉溶液，用精確濃度的硫代硫酸鈉溶液滴定剩余的碘（1）．再計算出亞硫酸鈉的含量．第二種方法是：用鹽酸酸化的碘酸鉀溶液測定亞硫酸鈉溶液的濃度，發(fā)生如下三個化學反應：
1IO₃^-+3SO₃^2-═1I^-+3SO₄^2-
5I^-+6H⁺+IO₃^-═3I₂+3H₂O
I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺
（1）配平第一個化學方程式（在橫線上填入系數）；
（2）測定時用淀粉溶液作指示劑，第二種方法達到滴定終點的現象是滴入最后一滴碘酸鉀溶液時，溶液中出現藍色，且保持30s不變
（3）某次實驗，量取樣品溶液25.00mL，加入適量指示劑，用0.0333mol/L的KIO₃溶液滴定，終點時消耗25.00mL溶液，樣品溶液中亞硫酸鈉的濃度為0.1mol/L
（4）若利用上述第一個反應設計一原電池，則原電池負極和正極的電極反應式分別是SO₃^2-+H₂O-2e^-═SO₄^2-+2H⁺、IO₃^-+6H⁺+6e^-=I^-+3H₂O
（5）在CuSO溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，生成CuCl沉淀，寫出此反應的離子方程式：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺
（6）25℃時，H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺的電離常數K_a=1×10^-2，該溫度下向NaHSO₃溶液中加入少量的I₂，則溶液中$\frac{c（{H}_{2}S{O}_{3}）}{c（HS{{O}_{3}}^{-}）}$將增大（填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）IO₃^-與SO₃^2-反應，IO₃^-中的碘從+5價降為-1價，SO₃^2-中硫從+4價升為+6價，根據化合價升降配平方程式；
（2）在反應I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺中，當反應達到終點時，碘過量，溶液出現藍色，據此答題；
（3）根據電子得失守恒有關系式IO₃^-～3SO₃^2-，25.00mL0.0333mol/L的KIO₃溶液中含有KIO₃的物質的量為8.325×10^-4 mol，根據KIO₃的物質的量可計算出樣品溶液中亞硫酸鈉的濃度；
（4）根據原電池原理，氧化還原反應中還原劑在負極發(fā)生氧化反應，氧化劑在正極發(fā)生還原反應，據此書寫電極反應式；
（5）在CuSO溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，發(fā)生氧化還原反應，銅離子被還原成亞銅離子，生成CuCl沉淀，亞硫酸根被氧化成硫酸根離子，根據電荷守恒和元素守恒書寫離子方程式；
（6）加入少量I₂時，碘把弱酸（亞硫酸）氧化成強酸（硫酸、氫碘酸），溶液酸性增強，[H⁺]增大，平衡H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺逆向移動，據此判斷；

解答 解：（1）IO₃^-與SO₃^2-反應，IO₃^-中的碘從+5價降為-1價，SO₃^2-中硫從+4價升為+6價，根據化合價升降配平方程式為IO₃^-+3SO₃^2-═I^-+3SO₄^2-，
故答案為：1、3、1、3；
（2）在反應I₂+SO₃^2-+H₂O═2I^-+SO₄^2-+2H⁺中，當反應達到終點時，碘反應完全，溶液中藍色褪去，所以第二種方法達到滴定終點的現象是當滴入最后一滴碘酸鉀溶液時，溶液中出現藍色，且保持30s不變，
故答案為：滴入最后一滴碘酸鉀溶液時，溶液中出現藍色，且保持30s不變；
（3）根據電子得失守恒有關系式IO₃^-～3SO₃^2-，25.00mL0.0333mol/L的KIO₃溶液中含有KIO₃的物質的量為8.325×10^-4 mol，所以亞硫酸鈉的物質的量為2.5×10^-3 mol，所以樣品溶液中亞硫酸鈉的濃度為$\frac{2.5×10{\;}^{-3}mol}{25.00mL}$=0.1mol/L，
故答案為：0.1；
（4）根據反應IO₃^-+3SO₃^2-═I^-+3SO₄^2-，IO₃^-是氧化劑，SO₃^2-是還原劑，氧化還原反應中還原劑在負極發(fā)生氧化反應，氧化劑在正極發(fā)生還原反應，所以負極的電極反應式為SO₃^2-+H₂O-2e^-═SO₄^2-+2H⁺，正極的電極反應式為IO₃^-+6H⁺+6e^-=I^-+3H₂O，
故答案為：SO₃^2-+H₂O-2e^-═SO₄^2-+2H⁺；IO₃^-+6H⁺+6e^-=I^-+3H₂O；
（5）在CuSO溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，發(fā)生氧化還原反應，銅離子被還原成亞銅離子，生成CuCl沉淀，亞硫酸根被氧化成硫酸根離子，反應的離子方程式為2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺，
故答案為：2Cu²⁺+SO₃^2-+2Cl^-+H₂O=2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺；
（6）加入少量I₂時，碘把弱酸（亞硫酸）氧化成強酸（硫酸、氫碘酸），溶液酸性增強，[H⁺]增大，平衡H₂SO₃?HSO₃^-+H⁺逆向移動，則$\frac{c（H{\;}_{2}SO{\;}_{3}）}{c（HSO{\;}_{3}{\;}^{-}）}$增大，
故答案為：增大．

點評 本題考查了氧化還原反應、氧化還原滴定、離子方程式的書寫、影響 平衡的移動因素等知識，難度中等，綜合性較強，答題時注意化學原理的靈活運用．