Question

4．工業上常用二氧化硫來漂白紙漿、絲毛、草帽等，此外二氧化硫還能夠抑制霉菌和細菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐劑．但必須嚴格按照國家有關范圍和標準使用，我國規定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g/L．某化學興趣小組制備并對SO₂的化學性質和用途進行探究，探究過程實驗裝置如圖，夾持儀器省略．

（1）實驗可選用的實驗試劑有濃硫酸、Na₂SO₃固體、Na₂S溶液、BaCl₂溶液、FeCl₃溶液、品紅溶液等．
①請完成下列表格

	試劑	作用
A		驗證SO2的還原性
B	Na2S溶液
C	品紅溶液

②A中發生反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-．
③在上述裝置中通入過量的SO₂，為了驗證A中發生了氧化還原反應，取A中溶液分成兩份，并設計了如下實驗：
方案一：往第一份試液中加入少量酸化的KMnO₄溶液，紫紅色褪去．該方案是否合理否．（填“是”或“否”）
方案二：往第二份試液中加入K₃[Fe（CN）₆]溶液，實驗現象為生成藍色沉淀．
④該小組將SO₂通入酸化的高錳酸鉀溶液中，再向溶液中滴加氯化鋇溶液，發現有白色沉淀生成，說明SO₂具有還原性．該方案的不妥之處可能為高錳酸鉀用硫酸酸化．
（2）該興趣小組利用“直接碘量法”對葡萄酒中的SO₂進行測量．取50.00ml葡萄酒樣品于250mL碘量瓶中．加入少量碎冰塊，再加入1mL淀粉指示液，10mL硫酸溶液，用濃度為cmol/L的碘標準滴定溶液迅速滴定至淡藍色，保持30s不變即為終點，記下消耗碘標準滴定溶液的體積為VmL．以水代替樣品，做空白試驗，操作同上，空白試驗消耗碘標準滴定溶液的體積為V_oml．該葡萄酒中SO₂含量計算式為$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$g/L．

Answer 1

分析 （1）①根據實驗裝置圖及提供的試劑可知，實驗中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，驗證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應，再用二氧化硫與硫化鈉反應驗證二氧化硫的氧化性，最后在用品紅溶液驗證二氧化硫的漂白性；
②A中發生反應為二氧化硫與氯化鐵反應生成亞鐵離子和硫酸根離子；
③過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，K₃[Fe（CN）₆]溶液與亞鐵離子生成藍色沉淀；
④若用硫酸酸化高錳酸鉀，也能生成不溶于酸的白色沉淀；
（4）根據SO₂～I₂，計算50mL葡萄酒中SO₂的量，據此計算．

解答 解：（1）①根據實驗裝置圖及提供的試劑可知，實驗中用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫，驗證二氧化硫的還原性可用二氧化硫與氯化鐵反應，再用二氧化硫與硫化鈉反應驗證二氧化硫的氧化性，最后用品紅溶液驗證二氧化硫的漂白性；
故答案為：A．FeCl₃溶液；B．驗證SO₂的氧化性；C．驗證SO₂的漂白性；
②A中發生反應為二氧化硫與氯化鐵反應生成亞鐵離子和硫酸根離子，反應的離子方程式為2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：2Fe³⁺+SO₂+2H₂O=2Fe²⁺+4H⁺+SO₄^2-；
③過量的二氧化硫能溶于水，也能使高錳酸鉀褪色，所以方案一不合理，K₃[Fe（CN）₆]溶液與亞鐵離子生成藍色沉淀；
故答案為：否；生成藍色沉淀；
④若用硫酸酸化高錳酸鉀，也能生成不溶于酸的白色沉淀；
故答案為：高錳酸鉀用硫酸酸化；
（2）取50.00ml葡萄酒樣品于250mL碘量瓶中．加入少量碎冰塊，再加入1mL淀粉指示液，10mL硫酸溶液，用濃度為cmol/L的碘標準滴定溶液迅速滴定至淡藍色，保持30s不變即為終點，記下消耗碘標準滴定溶液的體積為VmL．以水代替樣品，做空白試驗，操作同上，空白試驗消耗碘標準滴定溶液的體積為V_oml，則根據SO₂～I₂，50mL葡萄酒中m（SO₂）=c（V-V₀）×10^-3×64g，則該葡萄酒中的SO₂含量為：$\frac{c（V-{V}_{0}）×1{0}^{-3}×64}{50×1{0}^{-3}}$=$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$；
故答案為：$\frac{c（V-{V}_{0}）×64}{50}$．

點評 本題以物質制備為載體，考查學生對原理的分析理解、物質的分離提純、氧化還原反應、物質含量測定、實驗方案設計、信息獲取與遷移運用等，需要學生具備扎實的基礎，題目難度中等．