Question

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：

实验一　焦亚硫酸钠的制取

采用如图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na₂S₂O₅。装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃＋SO₂===Na₂S₂O₅。

(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______________________________________。

(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是______。

(3)装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为________(填序号)。

实验二　焦亚硫酸钠的性质

Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃。

(4)证明NaHSO₃溶液中HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填序号)。

a．测定溶液的pH　　b．加入Ba(OH)₂溶液

c．加入盐酸  d．加入品红溶液

e．用蓝色石蕊试纸检测

(5)检测Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

(6)葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)的方案如下：

 (已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂＋I₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI)

①按上述方案实验，消耗标准I₂溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO₂计算)为________g·L^－1。

②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

Answer 1

(1)Na₂SO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O(或Na₂SO₃＋2H₂SO₄===2NaHSO₄＋SO₂↑＋H₂O)

(2)过滤　(3)d　(4)a、e

(5)取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成　(6)①0.16　②偏低

[解析] (1)据装置Ⅱ中所发生的反应可知：装置Ⅰ是制取SO₂的发生装置，其化学方程式为Na₂SO₃ ＋ H₂SO₄ === Na₂SO₄ ＋ SO₂↑＋ H₂O或者Na₂SO₃ ＋ 2H₂SO₄===2NaHSO₄ ＋ SO₂↑＋ H₂O。(2)析出的晶体要从溶液中获得可通过过滤的方法。(3)a中吸收尾气SO₂的装置末端没有与大气相通，错误；b中该装置中SO₂虽能与水反应且易溶于水，但还会有部分SO₂进入空气，同时也会发生倒吸，错误；c中的浓硫酸不与SO₂反应，错误；d中处理尾气SO₂的同时也可起到防倒吸的作用，正确。(4)只要能证明NaHSO₃溶液呈酸性的方法就可以，则选择a和e。(5)Na₂S₂O₅中S元素的化合价为＋4，若被氧气氧化则生成SO，检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的方案相当于检验硫酸根离子，则其实验方案是：取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量的盐酸振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成。

(6) ①SO₂ ＋ 2H₂O ＋ I₂===H₂SO₄ ＋ 2HI

64 g          1 mol

x          0.01×25×10^－3mol

求得：x＝1.6×10^－2g

则样品中抗氧化剂的残留量＝＝0.16 g/L。

②. 若有部分HI被空气氧化生成I₂，则所消耗标准I₂溶液的体积减少，则测得样品中抗氧化剂的残留量将偏低。