Question

【題目】二氧化硫是重要的化工原料，用途非常廣泛。

(1)實驗室用如圖所示裝置B制取連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)。

①實驗中要控制生成SO2的速率，可采取的措施有（至少寫一條）_________

②B裝置中用甲醇作溶劑，C中NaOH的作用是__________。

(2)二氧化硫能夠抑制細菌的滋生，可用作防腐劑，但必須嚴格按照國家標準使用。實驗室用已知濃度的碘水來測定某粉絲樣品中二氧化硫的殘留量，裝置如圖所示。

①將粉絲樣品粉碎，準確稱取5.0 g，放入三頸燒瓶中，加入稀硫酸浸泡30分鐘，再加適量蒸餾水，加熱1小時(加熱裝置略去)，使二氧化硫完全進入吸收裝置。

②往吸收裝置中加入3滴淀粉溶液作指示劑，再逐滴加入0.001 mol·L－1 I2標準溶液。

當溶液顏色__________時，恰好完全反應，寫出反應的離子方程式________；恰好反應時消耗I2標準溶液10.00 mL，測得樣品中SO2的殘留量為________ g·kg－1。

③在配制I2標準溶液，定容加水時仰視刻度線，則測得SO2含量_______(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】控制反應溫度 調節酸溶液的滴加速度(或調節酸溶液的濃度) 吸收尾氣 溶液出現藍色 SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I- 0.128 偏高

【解析】

(1)①從影響化學反應速率的因素入手，溫度、濃度，接觸面積等，本題考慮到固、液反應，可以用分液漏斗控制滴加酸的速率，改變酸的濃度，也可以通過控制反應時的溫度來控制速率；

②B裝置是制取連二亞硫酸鈉的反應裝置，用甲酸鈉和二氧化硫在NaOH的醇溶液環境下反應，得到產品和二氧化碳，反應產生的SO2會造成環境污染，用NaOH可進行尾氣處理；

(2)②用標準I2溶液來滴定SO2的含量，當消耗完二氧化硫時，即可有碘單質產生，因此應該使用淀粉溶液做指示劑，當滴下最后一滴標準溶液，出現藍色，且30秒內不褪色即可判定到達終點，已知SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；n(SO2)=n(I2)，從而得出二氧化硫的質量，再計算出含量；

③在配制I2標準溶液，定容加水時仰視刻度線，則會導致I2標準液的濃度降低，滴定消耗的量增加，導致滴定結果偏高。

(1)①本題是用濃硫酸與Na2SO3固體粉碎反應制取SO2氣體，考慮到反應物的狀態為固、液反應，可以用分液漏斗控制滴加酸的速率，也可以通過改變酸的濃度或控制反應時的溫度來控制速率；

②B裝置是制取連二亞硫酸鈉的反應裝置，用甲酸鈉和二氧化硫在NaOH的醇溶液環境下反應，得到產品和二氧化碳，方程式為：HCOONa+2SO2+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O，未反應的SO2會造成大氣污染，通過裝置C的NaOH溶液，可以吸收SO2，防止污染環境；

(2)②用標準I2溶液來滴定SO2的含量，當消耗完二氧化硫時，即可有碘單質產生，應該使用淀粉溶液做指示劑，當滴下最后一滴標準溶液，出現藍色，且30秒內不褪色即可判定到達終點，已知SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI；n(SO2)=n(I2)=c×V=0.001mol/L×10.00×10-3L=10-5mol，故SO2的殘留量為64g/mol×10-5mol÷5g×1000=0.128g/kg；

③在配制I2標準溶液，定容加水時仰視刻度線，則會導致I2標準液的濃度降低，因而滴定消耗標準I2溶液的體積增加，最終導致滴定測定的SO2含量偏高。