Question

【題目】為了測定實(shí)驗(yàn)室長期存放的Na2SO3固體的純度，準(zhǔn)確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液。設(shè)計(jì)了以下兩種實(shí)驗(yàn)方案：

方案Ⅰ：取25.00mL上述溶液，加入足量的用過量鹽酸酸化的BaCl2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱得沉淀的質(zhì)量為m1g。

方案Ⅱ：取25.00mL上述溶液，加入過量的鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱重，其質(zhì)量為m2g。

(1)配制250mLNa2SO3溶液時(shí)，必須用到的實(shí)驗(yàn)儀器有：燒杯、玻璃棒、天平、藥匙、_______、______。

(2)寫出Na2SO3固體氧化變質(zhì)的化學(xué)方程式______________。

(3)方案Ⅰ加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，目的是___________，在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，其操作是______________。

(4)方案Ⅰ中，若濾液渾濁，將導(dǎo)致測定結(jié)果____________(填“偏高”或“偏低”)。

(5)若操作正確，結(jié)果為m1＜m2，試分析原因是_________。

(6)取25.00mL上述溶液，用cmol/L酸性KMnO4溶液滴定測定Na2SO3的純度，已知酸性條件下，KMnO4通常被還原為Mn2＋滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為___________，若達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)用去VmL KMnO4溶液，則Na2SO3固體的純度表達(dá)式為______。

Answer 1

【答案】膠頭滴管 250 mL容量瓶 2Na2SO3＋O2=2Na2SO4 使SO32-充分轉(zhuǎn)化為氣體，使SO42完全沉淀； 靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續(xù)有沉淀生成 偏高 方案Ⅱ中鹽酸提供的H＋與Ba(NO3)2提供的NO3-形成稀HNO3，將一部分SO32-氧化成SO42-，導(dǎo)致BaSO4質(zhì)量增大 當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色 ×100%

【解析】

本實(shí)驗(yàn)用沉淀法測定樣品產(chǎn)生的沉淀質(zhì)量，通過沉淀的質(zhì)量計(jì)算出樣品中Na2SO3固體的純度；

(1)依據(jù)溶液配制的實(shí)驗(yàn)過程和操作步驟分析判斷所需要的儀器回答；

(2)亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉；

(3)方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液的目的，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、相�?yīng)的反應(yīng)回答；在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全則是在上層清液中檢驗(yàn)硫酸根離子是否存在，據(jù)此設(shè)計(jì)驗(yàn)證；

(4)濾液渾濁說明沉淀未全部得到，則硫酸鋇沉淀質(zhì)量減小，據(jù)此回答；

(5)方案Ⅱ中加入鹽酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸會氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大引起誤差；

(6)依據(jù)高錳酸鉀的性質(zhì)進(jìn)行氧化還原滴定，據(jù)此回答并計(jì)算；

(1)準(zhǔn)確稱取Wg固體樣品，配成250mL溶液需要250mL容量瓶，因?yàn)橐�定容，故需要膠頭滴管；

故答案為：膠頭滴管；250 mL的容量瓶

(2)亞硫酸鈉固體被氧氣氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

故答案為：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

(3)方案I加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液是為了把亞硫酸根離子全部反應(yīng)生成二氧化硫氣體，使硫酸根離子全部沉淀完全；在過濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，則是在上層清液中繼續(xù)加入氯化鋇溶液，若不出現(xiàn)白色沉淀證明為沉淀完全，否則沉淀不完全；

故答案為：使SO32-充分轉(zhuǎn)化為氣體，使SO42完全沉淀；靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續(xù)有沉淀生成；

(4)方案I中，若濾液渾濁，則說明沉淀未全部得到，即硫酸鋇沉淀質(zhì)量偏小，亞硫酸鈉含量會增大，將導(dǎo)致測定結(jié)果偏高；

故答案為：偏高；

(5)若操作正確，結(jié)果為m1＜m2，原因?yàn)椋悍桨涪蛑屑尤臌}酸和溶液中硝酸根離子形成稀硝酸，稀硝酸氧化亞硫酸鈉為硫酸鈉，故導(dǎo)致硫酸鋇質(zhì)量增大；

故答案為：方案Ⅱ中鹽酸提供的H＋與Ba(NO3)2提供的NO3-形成稀HNO3，將一部分SO32-氧化成SO42-，導(dǎo)致BaSO4質(zhì)量增大；

(6)取25.00mL上述溶液，用酸性KMnO4溶液滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)：，當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏嗡嵝?/span>KMnO4溶液，錐形瓶內(nèi)溶液由無色變化為淺紫紅色，且30秒內(nèi)不變色，則證明反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)；

答案為：當(dāng)?shù)渭幼詈笠坏螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí)，溶液由無色剛好變?yōu)闇\紅色，且半分鐘不褪色；

高錳酸鉀溶液濃度為cmol/L，體積為VmL，則依據(jù)反應(yīng)的離子方程式，250mL溶液中含亞硫酸鈉物質(zhì)的量，所以亞硫酸鈉的純度 ；

故答案為：×100%。