Question

【题目】某化学兴趣小组的同学，通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2（Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H 2O），老师给他们提供了一瓶久置的亚硫酸钠溶液，兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

（查阅资料）

① Na2SO3不稳定，在空气中易被氧气氧化成Na2SO4；

②SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀；

③BaSO3 等亚硫酸盐能与稀盐酸反应，其反应原理与 BaCO3等碳酸盐与稀盐酸反应类似。

(1)（提出问题）①该瓶溶液中溶质的成分是什么？

②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少？

（分析问题） Na2SO3变质的原因是：_______________________。（用化学方程式表示）

(2) （作出猜想）

猜想1：没有变质，成分是Na2SO3；

猜想 2：完全变质，成分是Na2SO4；

猜想3：_____________。

（实验探究Ⅰ）甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质：

小组	实验操作	现象	结论
甲组	取少量样品于试管中加入过量稀盐酸；	产生气泡	没有变质，还是Na2SO3
乙组	取少量样品于试管中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸。	产生白色沉淀后 ________	已部分变质

甲组同学实验中发生的化学方程式为：________________________。有同学质疑甲组方案不合理，理由是_________________。

(3) （实验探究Ⅱ）甲组设计如下实验装置测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。（已）

①要测定Na2SO3溶液的溶质质量分数，实验中需要测得的数据是亚硫酸钠溶液样品的质量以及_______质量。

②D装置的作用为______________________________。

Answer 1

【答案】 Na2SO3和Na2SO4 产生气泡 部分变质的溶液中溶质为硫酸钠和亚硫酸钠，也能与稀盐酸反应产生气泡 反应前、后C装置 防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，影响实验结果

【解析】

分析问题：Na2SO3变质，是因为亚硫酸钠与空气中的氧气反应生成了硫酸钠，该反应的化学方程式为：；

作出猜想：亚硫酸钠与空气中的氧气反应生成了硫酸钠，如果亚硫酸钠完全变质，则溶质的成分是硫酸钠，如果未变质，则溶质的成分是亚硫酸钠，如果部分变质，则溶质的成分是硫酸钠和亚硫酸钠，故猜想3为：Na2SO3和Na2SO4；

实验探究Ⅰ：乙组：实验结论为部分变质，则溶质的成分是Na2SO3和Na2SO4，加入氯化钡溶液，氯化钡能与硫酸钠反应生成硫酸钡和氯化钠，亚硫酸钠能与氯化钡反应生成亚硫酸钡和氯化钠，有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，亚硫酸钡与稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化硫和水，有气泡产生，故实验现象为：产生白色沉淀后产生气泡；

亚硫酸钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化硫和水，该反应的化学方程式为：；

部分变质的溶液中溶质为硫酸钠和亚硫酸钠，亚硫酸钠也能与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化硫和水，有气泡产生，故填：部分变质的溶液中溶质为硫酸钠和亚硫酸钠，也能与稀盐酸反应产生气泡；

（3）实验探究Ⅱ：①，反应生成的气体通过浓硫酸，浓硫酸可以吸收水分，然后通入足量的氢氧化钠，，反应生成的二氧化硫被氢氧化钠吸收，故C装置增加的质量就是反应生成的二氧化硫的质量，可根据二氧化硫的质量计算出亚硫酸钠的质量，继而求出Na2SO3溶液的溶质质量分数，故还需要测得的数据是反应前、后C装置的质量；

（4）D装置内为碱石灰，碱石灰可以吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止其进入C装置，影响实验结果，故填：防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置，影响实验结果。