Question

11．中华人民共和国国家标准（CB2760-2011）规定葡萄酒中SO₂最大使用量为0.25g•L^-1．某兴趣小组用图（a）装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中的SO₂，并对其含量进行测定．

（1）仪器A的名称是冷凝管或冷凝器，水通入A的进口为b．
（2）B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO₂全部逸出并与C中的H₂O₂完全反应，其化学方程式为SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
（3）除去C中过量的H₂O₂，然后用0.090 0mol•L^-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图（b）中的③；若滴定终点时溶液的pH=8.8，则选择的指示剂为酚酞；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积（填序号）④（①=10mL，②=40mL，③＜10mL，④＞40mL）．
（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO₂含量为0.24g•L^-1．
（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸（或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响）．

Answer 1

分析 （1）根据仪器A特点书写其名称，为了充分冷却气体，应该下口进水；
（2）二氧化硫具有还原性，能够与实验室反应生成硫酸，据此写出反应的化学方程式；
（3）氢氧化钠应该盛放在碱式滴定管中，根据碱式滴定管的排气泡法进行判断；根据滴定终点时溶液的pH及常见指示剂的变色范围选用正确的指示剂；根据滴定管的构造判断滴定管中溶液的体积；
（4）根据关系式2NaOH～H₂SO₄～SO₂及氢氧化钠的物质的量计算出二氧化硫的质量，再计算出该葡萄酒中的二氧化硫含量；
（5）根据盐酸是挥发性酸，挥发的酸消耗氢氧化钠判断对测定结果的影响；可以选用非挥发性的酸或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，减去盐酸挥发的影响．

解答 解：（1）根据仪器A的构造可知，仪器A为冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以应该进水口为b，
故答案为：冷凝管或冷凝器；b；
（2）双氧水具有氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸，反应的化学方程式为：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案为：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；
（3）氢氧化钠溶液为碱性溶液，应该使用碱式滴定管，碱式滴定管中排气泡的方法：把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲，再排气泡，所以排除碱式滴定管中的空气用③的方法；滴定终点时溶液的pH=8.8，应该选择酚酞做指示剂（酚酞的变色范围是8.2～10.0）；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，滴定管的0刻度在上方，10mL刻度线下方还有40mL有刻度的溶液，另外滴定管50mL刻度线下有液体，因此管内的液体体积＞（50.00mL-10.00mL）=40.00mL，所以④正确，
故答案为：③；酚酞；④；
（4）根据2NaOH～H₂SO₄～SO₂可知SO₂的质量为：$\frac{1}{2}$×（0.0900mol/L×0.025L）×64g/mol=0.072g，该葡萄酒中的二氧化硫含量为：$\frac{0.72g}{0.3L}$=0.24g/L，
故答案为：0.24；
（5）由于盐酸是挥发性酸，挥发的酸消耗氢氧化钠，使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大，测定结果偏高；因此改进的措施为：用不挥发的强酸，如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响，
故答案为：原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸（或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响）．

点评 本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法，题目难度中等，试题涉及了二氧化硫性质、中和滴定的计算，要求学生掌握探究物质组成、测量物质含量的方法，明确二氧化硫的化学性质及中和滴定的操作方法及计算方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．