Question

19．實(shí)驗(yàn)室常用Na₂SO₃固體與濃硫酸反應(yīng)制取SO₂：
（1）現(xiàn)有已制得SO₂的飽和溶液，請(qǐng)利用此溶液（其他試劑任選），設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，比較SO₂與Fe²⁺還原性的強(qiáng)弱（要求：寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）．
（2）某研究小組測(cè)定部分變質(zhì)的Na₂SO₃固體樣品中Na₂SO₃的含量：
①取a克Na₂SO₃固體樣品配制成100mL溶液，取10.00mL該溶液于錐形瓶中，加入幾滴淀粉溶液作指示劑，0.0100mol/L碘水進(jìn)行滴定，滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為溶液恰好由無(wú)色變藍(lán)色，且30秒藍(lán)色不褪去，記錄數(shù)據(jù)，重復(fù)滴定2次，平均消耗碘水20.00mL．
②計(jì)算：樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{25.2}{a}%$．

Answer 1

分析 （1）利用二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)可比較還原性強(qiáng)弱，二氧化硫被氯化鐵溶液氧化生成硫酸和亞鐵鹽，證明此反應(yīng)進(jìn)行需要驗(yàn)證溶液中硫酸的生成，控制氯化鐵溶液少量，檢驗(yàn)反應(yīng)后鐵離子是否存在；
（2）測(cè)定部分變質(zhì)的Na₂SO₃固體樣品中Na₂SO₃的含量，
①亞硫酸鈉與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)，淀粉遇碘變藍(lán)；
②利用Na₂SO₃+I₂+H₂O=Na₂SO₄+2HI進(jìn)行計(jì)算Na₂SO₃物質(zhì)的量，注意溶液體積變化計(jì)算100ml溶液中亞硫酸鈉的物質(zhì)的量，得到亞硫酸鈉的含量．

解答 解：（1）因二氧化硫與氯化鐵的氧化還原反應(yīng)可比較還原性強(qiáng)弱，則設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)為取約2mLSO₂的飽和溶液于試管中，滴加3～5滴氯化鐵溶液，搖勻，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不變紅，再滴加幾滴BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明還原性 SO₂＞Fe²⁺，
故答案為：取約2mLSO₂的飽和溶液于試管中，滴加3～5滴氯化鐵溶液，搖勻，滴加2～3滴KSCN溶液，溶液不變紅，再滴加幾滴BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明還原性 SO₂＞Fe²⁺；
（2）①淀粉遇碘變藍(lán)，亞硫酸鈉與碘發(fā)生氧化還原反應(yīng)，滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液恰好由無(wú)色變藍(lán)色，且30秒藍(lán)色不褪去，
故答案為：溶液恰好由無(wú)色變藍(lán)色，且30秒藍(lán)色不褪去；
②20.00mL碘水中含碘的物質(zhì)的量=20.00×10^-3L×0.01mol/L=2.000×10^-4mol，設(shè)的物質(zhì)的量為x，
  Na₂SO₃+I₂+H₂O=Na₂SO₄+2HI
  1           1
  x     2.000×10^-4mol
x=2.000×10^-4mol，
10.00mL中：n（Na₂SO₃）=2.000×10^-4mol，
100mL中：n（Na₂SO₃）=2.000×10^-3mol，
m（Na₂SO₃）=2.000×10^-3mol×126g/mol=0.252g，
則ω（Na₂SO₃）=$\frac{0.252g}{ag}$×100%=$\frac{0.252}{a}$×100%=$\frac{25.2}{a}%$，
故答案為：$\frac{25.2}{a}%$；

點(diǎn)評(píng) 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和物質(zhì)含量的測(cè)定，為高頻考點(diǎn)，把握氧化還原反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力、計(jì)算能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度中等．