Question

长期存放的亚硫酸钠可能会被空气中的氧气氧化．某化学兴趣小组通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度，设计了如下实验：

请回答下面问题：
（1）若将虚线框内的分液漏斗换成长颈漏斗，则应该怎样检查虚线框内装置的气密性？

 

（2）B装置中反应的离子方程式为

 

．
（3）称量agNa₂SO₃样品放入锥形瓶中，向B装置反应后的溶液中加入足量的BaCl₂溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得白色沉淀bg．则原样品中Na₂SO₃的质量分数为

 

．
（4）C装置中发生反应的化学方程式为

 

．
（5）现有以下试剂：蒸馏水、稀盐酸、稀硝酸、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液，请从中选择合适试剂

 

，设计一种不同的实验方法测定试样中无水亚硫酸钠被氧化的程度

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验设计题

分析：（1）长颈漏斗没有塞子，必须加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面，形成密闭系统并形成压强差，观察液面变化；
（2）A为实验室制备二氧化硫的发生装置，D为实验室制备氯气的发生装置，氯气具有氧化性，二氧化硫具有还原性，在B中发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸；
（3）根据硫元素守恒计算，Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄；
（4）C中为NaOH溶液，作用是吸收尾气防止污染，应氯气过量，氯气在其溶液中反应生成NaCl和NaClO；
（5）亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，以此计算百分含量．

解答： 解：（1）检验实验装置的气密性常用的做法是加热或形成液面差，以形成压强差来观察是否有气泡或液面是否发生变化，长颈漏斗没有塞子，必须加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面，形成密闭系统并形成压强差，观察液面变化，
故答案为：关闭弹簧夹（或止水夹）a，由长颈漏斗向锥形瓶中加水至漏斗内液面高于锥形瓶内液面，过一段时间观察液面是否变化，若不变，说明气密性好，否则说明装置漏气；
（2）D为实验室制备氯气的发生装置，反应为：MnO₂+4HCl（浓）

△   .

MnCl₂+Cl₂↑2H₂O，A中是实验室制备二氧化硫的装置，反应的化学方程式为：H₂SO₄+Na₂SO₃═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，氯气具有氧化性，二氧化硫具有还原性，在B中发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸，离子反应为Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
故答案为：Cl₂+SO₂+2H₂O═4H⁺+2Cl^-+SO₄^2-；
（3）根据硫元素守恒可知，
Na₂SO₃～SO₂～BaSO₄
126g         233g
m             bg
m=

126b

233

，
所以Na₂SO₃的质量分数为

126b

233a

×100%；
故答案为：

126b

233a

×100%；
（4）C中为NaOH溶液，作用是吸收尾气防止污染，氯气过量，则氯气在其溶液中反应生成NaCl和NaClO，反应为Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O，
故答案为：Cl₂+2NaOH═NaCl+NaClO+H₂O；
（5）亚硫酸钠中混有硫酸钠，设计实验方案时可从两个角度设计：一是测定亚硫酸钠的含量，二是测定硫酸钠的含量，亚硫酸钠被氧化为硫酸钠，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量求解硫酸钠的质量，可计算出亚硫酸钠的质量，题中从第一个角度设计，本题可从第二个角度设计，加入盐酸除去亚硫酸钠，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，根据硫酸钡的质量求解硫酸钠的质量，可计算出亚硫酸钠的质量，
故答案为：①②④；一定质量的Na₂SO₃样品于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，加入过量的稀盐酸，不再产生气泡，再加入足量的BaCl₂溶液充分反应，过滤，洗涤，干燥，称重，求算出被氧化的Na₂SO₃的量，即可求算出无水亚硫酸钠被氧化的百分含量．

点评：本题考查物质组成和含量的测定实验，为高频考点，把握装置气密性检查的方法、尾气处理、方程式书写等为解答的关键，侧重实验设计能力及分析能力的考查，（4）（5）为解答的难点，注意（4）中氯气过量，题目难度中等．