Question

為判斷某物質存在或某物質恰好完全反應，通常以特定物質的顯色達到目，能顯色的物質就稱“指示劑”．如：用藍色的石蕊試紙變紅判斷待測液顯酸性；用淀粉溶液變藍判斷單質碘（I₂）的存在：
已知：★SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無色溶液）；
★常溫下，碘微溶入水；
★5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無色溶液）．
（1）工業上測量SO₂，N₂，O₂混合氣體的SO₂含量用如圖吸收裝置（量氣裝置省略）．
①混合氣體通過圖示吸收裝置一定時間后，當溶液顏色由藍色變為______色時即可停止通氣．此法適宜測SO₂含量較______（選填“低”或“高”）的混合氣體．
②吸收裝置內的I₂的淀粉溶液一也可以用______溶液代替作為指示劑．因為______．
（2）若用10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g滴加到20.0g鹽酸中（含2滴酚酞試液），混合液剛好由無色變為粉紅色時，可認為恰好完全反應．
①原鹽酸中溶質的質量分數為______．
②試列式計算說明將該反應后的溶液轉化為20℃時飽和溶液的一種簡單方法（計算結果精確到0.1g）．已知：20℃時氯化鈉的溶解度為36．Og．

Answer 1

【答案】分析：（1）①依據溶液的變色情況判斷反應的進行狀態，并對反應進行的時機進行控制，依據此裝置能吸收的二氧化硫量不大分析測量氣體中二氧化硫含量高低的問題；
②依據題干中關于高錳酸鉀溶液與二氧化硫的反應進行分析即可，；
（2）①依據反應的情況結合化學方程式的計算，對鹽酸的溶質質量分數進行計算即可；
②根據20℃是氯化鈉的溶解度，結合溶液中含有的氯化鈉質量分析使其轉化為20℃時的飽和溶液的方法；
解答：解：（1）①碘的淀粉溶液呈藍色，由于SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI（無色溶液）可知該溶液由藍色變成無色時該反應恰好完成，此時應該停止通入氣體，通入過量氣體會使測量結果不準確，常溫下，碘微溶入水，所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量較小，故該裝置吸收二氧化硫的量較小，所以此法適宜測SO₂含量較低的混合氣體．
②因為紫紅色高錳酸鉀的溶液通入二氧化硫時會發生5SO₂+2H₂O+KMnO₄═K₂SO₄+2H₂SO₄+2MnSO₄（無色溶液）的反應，溶液現象由紫紅色變成無色，所以也可采用高錳酸鉀溶液代替碘的淀粉溶液完成該實驗．
（2）由題干可知10.0%的氫氧化鈉溶液16.0g和20.0g鹽酸恰好完全反應，因此可通過反應的方程式對鹽酸的溶質質量分數進行計算，也可計算出生成的氯化鈉質量；
設該鹽酸的溶質質量是x；生成的氯化鈉質量是y．
     Na0H+HCl═NaCl+H₂O
     40  36.5  58.5
 16g×10%  x     y
，x=1.46g
，y=2.34g
以鹽酸的溶質質量分數為×100%=7.3%；
由于該溶液在20℃時不飽和所以可采用加溶質的簡便辦法使其轉化成飽和溶液，原溶液質量是20g+16g=36g；
設加入溶質的質量是z，則有×100%=×100%
則z≈9.8g
故答案為：（1）①無；低；②高錳酸鉀；高錳酸鉀溶液吸收一定量的SO₂可由紫紅色變為無色；（2）①7.3%②可向溶液中加入9.8g氯化鈉．
點評：此題是一道實驗探究綜合題，解題的關鍵是充分利用題干中提供的新信息并結合相關的基礎計算完成，題型涉及面廣起點較高但落點較低．