Question

1．我国国家标准（ GB2760 ）规定葡萄酒中SO₂最大使用量为0.25g•L^-1．某兴趣小组用图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO₂，并对其含量进行测定．
（1）仪器A的名称是冷凝管，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2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：盐酸的挥发，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．
（6）常温下，用一定量的NaOH溶液吸收逸出的SO₂气体，若吸收后的吸收液恰好呈中性，下列关于该吸收液的说法正确的是AD．
A．c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）
B．c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-）＞c（H⁺）=c（OH^-）
C.2c（Na⁺）=3c（H₂SO₃）+3c（HSO₃^-）+3c（SO₃^2-）
D．c（Na⁺）＞c（HSO₃^- ）+c（SO₃^2-）+c（H₂SO₃）

Answer 1

分析 （1）根据仪器A的形状和用途分析为冷凝管，仪器A特点和用途分析，为了充分冷却气体，应该采用逆向通水；
（2）二氧化硫具有还原性，能够与实验室反应生成硫酸，据此写出反应的离子方程式； 
（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；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，据此计算；
（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）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；
（6）常温下，用一定量的NaOH溶液吸收逸出的SO₂气体，吸收后的吸收液恰好呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），结合溶液在电荷守恒、物料守恒及盐的水解原理进行判断．

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，出水口为a，
故答案为：冷凝管；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：$\frac{0.072g}{0.3L}$=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：盐酸的挥发；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；
（6）常温下，用一定量的NaOH溶液吸收逸出的SO₂气体，吸收后的吸收液恰好呈中性，c（H⁺）=c（OH^-），
A．依据溶液中电荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-），得到c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-），故A正确；
B．若c（HSO₃^-）=c（SO₃^2-），溶液呈碱性，则c（H⁺）＜c（OH^-），故B错误；
C．物料守恒可知亚硫酸氢钠和亚硫酸钠按照1：1混合，溶液呈碱性，溶液中物料守恒为：2c（Na⁺）=3c（H₂SO₃）+3c（HSO₃^-）+3c（SO₃^2-），但由于溶液呈中性，则亚硫酸氢钠和亚硫酸钠的浓度不相等，故C错误；
D．依据化学式可知，亚硫酸氢钠中硫元素物质的量和钠物质的量相同，亚硫酸钠中钠离子大于亚硫酸根中硫元素，所以c（Na⁺）＞c（HSO₃^-）+c（SO₃^2-）+c（H₂SO₃），故D正确；
故答案为：AD．

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，试题涉及二氧化硫性质、中和滴定的计算、离子浓度大小比较等知识，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，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．