Question

Ⅰ．实验室有一瓶失去标签的某白色固体X，已知其成分可能是碳酸或亚硫酸的钠盐或钾盐，且成分单一．现某化学小组通过如下步骤来确定其成分：
（1）阳离子的确定
实验方法及现象：

 

．
结论：此白色固体是钠盐．
（2）阴离子的确定
①取少量白色固体于试管中，然后向试管中加入稀盐酸，白色固体全部溶解，产生无色气体，此气体能使溴水褪色．
②要进一步确定其成分需继续进行如下实验：取适量白色固体配成溶液，取少许该溶液于试管中，加入BaCl₂溶液，出现白色沉淀．
Ⅱ．确认其成分后，由于某些原因，该白色固体部分被空气氧化，该化学小组想用已知浓度的酸性KMnO₄溶液来确定变质固体中X的含量，具体步骤如下：
步骤①：称取样品1.000g．
步骤②：将样品溶解后完全转移到250mL容量瓶中，定容，充分摇匀．
步骤③：移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中，用0.01mol?L^-1 KMnO₄标准溶液滴定至终点．
按上述操作方法再重复2次．
（1）写出步骤③所发生反应的离子方程式：

 

．
（2）在配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容时若仰视，则最终测得变质固体中X的含量

 

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
（3）滴定结果如表所示：

滴定次数	待测溶液的体积/mL	标准溶液的体积
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	2.20	20.20

则该变质固体中X的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：几组未知物的检验,中和滴定

专题：物质检验鉴别题,实验设计题

分析：Ⅰ、（1）含有钠元素的物质焰色反应显黄色；
Ⅱ、（1）高锰酸钾具有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，本身被还原为锰离子，据此书写离子方程式；
（2）配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容时若仰视，加水量会偏多，浓度偏小，根据反应的实质来回答；
（3）根据反应2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O得到2MnO₄^-～5SO₃^2-，根据关系式进行计算即可．

解答： 解：Ⅰ．（1）证明此白色固体是钠盐，即含有的阳离子是钠离子，可以取固体少许制成溶液，进行焰色反应实验，焰色为黄色，即可以证明是钠盐，
故答案为：取固体少许制成溶液，进行焰色反应实验，焰色为黄色；
Ⅱ．（1）高锰酸钾具有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，本身被还原为锰离子，即2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，
故答案为：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O；
（2）配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容时若仰视，加水量会偏多，浓度偏小，所以在滴定亚硫酸钠的过程中，消耗的高锰酸钾的量增多，最终测得变质固体中X的含量会增大，故答案为：偏大；
（3）实验结果表明，固体物质是亚硫酸钠，三次滴定消耗高锰酸钾的体积分别是：21.03mL-1.02mL=20.01mL，21.99mL-2.00mL=19.99mL，20.20mL-2.20mL=18.00mL，最后数据误差较大，删去，消耗高锰酸钾的体积是：

20.01mL+19.99mL

2

=20.00mL，
根据反应2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，设亚硫酸盐的物质的量是n，得到
            2MnO₄^-～5SO₃^2-，
             2      5
 0.02L×0.01mol?L^-1  n
n=

0.02L×0.01mol/L×5

2

=5×10^-4mol，该变质固体中亚硫酸钠的质量分数为

5×10-4mol×10×126g/mol

1.00g

×100%=63%，故答案为：63%．

点评：本题考查学生离子的检验以及滴定实验的有关计算知识，注意知识的归纳和梳理是关键，难度较大．