Question

16．某校化學實驗室由于保管不慎，存放的亞硫酸鈉試劑可能己部分被氧化變質，現通過實驗來測定某無水亞硫酸鈉試劑是否變質及其純度．實驗步驟如下：①稱量a g樣品，置于燒杯中；②加入適量蒸餾水，使樣品溶解；③加入稀鹽酸，使溶液呈強酸性，再加入過量的BaCl₂溶液；④過濾，用蒸餾水洗滌沉淀；⑤加熱干燥沉淀物；⑥將沉淀物冷卻至室溫后，稱量；⑦重復⑤、⑥操作直到合格，最后得到b g固體．
回答下列問題：
（1）亞硫酸鈉變質的反應方程式為2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄．
（2）上述可以得出亞硫酸鈉樣品己經變質這一結論的具體現象是：溶解后加入鹽酸使溶液呈強酸性除去亞硫酸鈉后，加入過量氯化鋇溶液生成白色沉淀證明變質．
（3）步驟③中加過量的BaCl₂溶液，判斷過量的方法是：加入過量的BaCl₂溶液振蕩靜置，取上層清液加入硫酸鈉溶液若出現白色沉淀證明氯化鋇過量．
（4）步驟④中判斷沉淀洗凈的方法是：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產生白色沉淀，說明還未洗凈；如果無白色沉淀，則說明已洗干凈；．
（5）根據實驗數據，樣品中Na₂SO₃的質量分數為$\frac{233a-142b}{233a}$×100%．

Answer 1

分析 測定亞硫酸鈉的純度，先稱量出樣品質量，然后將樣品溶于水中加酸酸化除去溶液中的亞硫酸根離子，再加入氯化鋇使溶液中硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，最后利用硫酸鋇的質量計算出硫酸鈉的耳機物質的量和質量，從而測定出亞硫酸鈉的純度；
（1）亞硫酸鈉被空氣中氧氣氧化生成硫酸鈉；
（2）用鹽酸酸化可以將SO₃^2-轉化為SO₂除去，再加入過量的BaCl₂溶液生成白色沉淀證明亞硫酸鈉變質；
（3）步驟③中加過量的BaCl₂溶液，判斷過量的方法是加入過量的BaCl₂溶液振蕩靜置，取上層清液加入硫酸鈉溶液若出現白色沉淀證明氯化鋇過量；
（4）步驟④中判斷沉淀洗凈是檢驗洗滌液中是否含氯離子設計實驗檢驗；
（5）沉淀質量為W₂g為硫酸鋇的質量，計算出硫酸鋇的物質的量，從而知道硫酸鈉的物質的量，再根據樣品的質量計算出樣品中亞硫酸鈉的純度．

解答 解：（1）亞硫酸鈉變質的反應方程式為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄，故答案為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
（2）亞硫酸鈉變質是被空氣中氧氣氧化為硫酸鈉，樣品加入適量蒸餾水，使樣品溶解，加入稀鹽酸，使溶液呈強酸性，再加入過量的BaCl₂溶液生成白色沉淀證明亞硫酸鈉變質，
故答案為：溶解后加入鹽酸使溶液呈強酸性除去亞硫酸鈉后，加入過量氯化鋇溶液生成白色沉淀證明變質；
（3）步驟③中加過量的BaCl₂溶液，硫酸根離子全部沉淀，判斷氯化鋇溶液過量的方法是：加入過量的BaCl₂溶液振蕩靜置，取上層清液加入硫酸鈉溶液若出現白色沉淀證明氯化鋇過量，
故答案為：加入過量的BaCl₂溶液振蕩靜置，取上層清液加入硫酸鈉溶液若出現白色沉淀證明氯化鋇過量；
（4）若沉淀沒有洗滌干凈，在洗滌液中會含有氯離子，所以檢驗沉淀已洗滌干凈的方法為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產生白色沉淀，說明還未洗凈；如果無白色沉淀，則說明已洗干凈，
故答案為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產生白色沉淀，說明還未洗凈；如果無白色沉淀，則說明已洗干凈；
（5）硫酸鋇沉淀質量為bg，硫酸鋇的物質的量為：n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=$\frac{bg}{233g/mol}$=$\frac{b}{233}$mol，樣品中亞硫酸鈉的純度為：ω（Na₂SO₃）=$\frac{ag-\frac{b}{233}mol×142g/mol}{ag}$×100%=$\frac{233a-142b}{233a}$×100%，
故答案為：$\frac{233a-142b}{233a}$×100%．

點評 本題考查了亞硫酸純度的測定方法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．