Question

某化學(xué)興趣小組采用下列方法測(cè)定Na₂SO₃樣品中Na₂SO₄的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
方法一：加熱轉(zhuǎn)化法
稱取a克樣品，置于硬質(zhì)玻璃管中通入氧氣加熱一段時(shí)間，Na₂SO₃全部被氧化為Na₂SO₄，則發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為

 

；若冷卻后稱得固體質(zhì)量為b克，則樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．
方法二：測(cè) SO₂質(zhì)量法
采用如圖所示裝置，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定生成SO₂的質(zhì)量．
（1）C中盛放的試劑是

 

．E裝置的作用是

 

．
（2）若打開(kāi)A裝置的活塞時(shí)液體不能順利流下，可能的原因是

 

．
（3）若實(shí)驗(yàn)前稱取c克樣品，測(cè)得SO₂的質(zhì)量為d克，可以計(jì)算出樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)，該方法的缺點(diǎn)是

 

．（只要答一點(diǎn)）
方法三：測(cè)沉淀質(zhì)量法
第一步：稱取e克樣品，置于小燒杯中；
第二步：向小燒杯中加入足量稀鹽酸，加熱；
第三步：向小燒杯中加入足量BaCl₂溶液，然后過(guò)濾、洗滌；
第四步：干燥沉淀，稱重為f克．
（1）方案中BaCl₂能否改成Ba（NO₃）₂？

 

（填“能”或“不能”）；試簡(jiǎn)述原因

 

．
（2）簡(jiǎn)述洗滌沉淀的方法：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：【方法一】樣品中含有亞硫酸鈉和硫酸鈉，通入足量氧氣加熱到質(zhì)量不變，亞硫酸鈉全部變化為硫酸鈉，依據(jù)固體質(zhì)量增加計(jì)算；
【方法二】（1）分析裝置圖通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定生成SO₂的質(zhì)量，A為濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，C為濃硫酸除去二氧化硫氣體中的水蒸氣，裝置D是堿石灰吸收生成的二氧化硫，裝置E是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置C；
（2）打開(kāi)A裝置的活塞時(shí)液體不能順利流下，說(shuō)明燒瓶B內(nèi)的壓強(qiáng)大于外面的大氣壓，可能的原因?yàn)榉忠郝┒飞峡诘娜�子未打開(kāi)（或漏斗未與大氣相通）；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理由二氧化硫的質(zhì)量計(jì)算Na₂SO₃的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)，關(guān)鍵是二氧化硫的測(cè)定，本裝置不能保證二氧化硫全部被吸收；
【方法三】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理結(jié)合酸性條件下Ba（NO₃）₂將SO₂氧化成BaSO₄分析；
（2）利用過(guò)濾裝置進(jìn)行沉淀洗滌，在過(guò)濾器中加入水浸沒(méi)沉淀帶水自然留下，洗滌2-3次．

解答： 解：【方法一】樣品中含有亞硫酸鈉和硫酸鈉，通入足量氧氣加熱到質(zhì)量不變，亞硫酸鈉全部變化為硫酸鈉，反應(yīng)方程式為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；
稱取a g樣品，置于硬質(zhì)玻璃管中，通入足量的氧氣加熱到質(zhì)量不再改變．若冷卻后稱得固體質(zhì)量為b g，固體質(zhì)量增加的質(zhì)量為bg-ag；依據(jù)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算：
2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄△m
2×126g            32g
m                 （b-a）g
m（Na₂SO₃）=

2×126(b-a)

32

g=

63(b-a)

8

g；
則樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

a- 63(b-a) 8

a

×100%=

71a-63b

8a

；
故答案為：2Na₂SO₃+O₂=2Na₂SO₄；

71a-63b

8a

；
【方法二】
（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定生成SO₂的質(zhì)量，A為濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，C為濃硫酸除去二氧化硫氣體中的水蒸氣，裝置D是堿石灰吸收生成的二氧化硫；裝置E是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置C；
故答案為：濃硫酸；防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入D裝置；
（2）打開(kāi)A裝置的活塞時(shí)液體不能順利流下，說(shuō)明燒瓶B內(nèi)的壓強(qiáng)大于外面的大氣壓，可能的原因?yàn)榉忠郝┒飞峡诘娜�子未打開(kāi)（或漏斗未與大氣相通）；故答案為：分液漏斗上口的塞子未打開(kāi)（或漏斗未與大氣相通）；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理由二氧化硫的質(zhì)量計(jì)算Na₂SO₃的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)，關(guān)鍵是二氧化硫的測(cè)定，本裝置不能保證二氧化硫全部被吸收；故答案為：SO₂不一定完全被吸收，裝置中有不少SO₂滯留；
【方法三】
（1）本實(shí)驗(yàn)的原理是除去亞硫酸鈉，加入氯化鋇只生成硫酸鋇沉淀，根據(jù)硫酸根守恒從而計(jì)算出硫酸鈉的質(zhì)量，從而計(jì)算樣品中Na₂SO₄質(zhì)量分?jǐn)?shù)，但是如果BaCl₂能否改成Ba（NO₃）₂，因?yàn)樗嵝詶l件下Ba（NO₃）₂將SO₂氧化成BaSO₄，就不能按照硫酸鋇的質(zhì)量來(lái)計(jì)算硫酸鈉的質(zhì)量，所以不能替換，故答案為：不能；酸性條件下Ba（NO₃）₂將SO₂氧化成BaSO₄；
（2）利用過(guò)濾裝置進(jìn)行沉淀洗滌，在過(guò)濾器中加入水浸沒(méi)沉淀帶水自然留下，洗滌2-3次，具體的操作步驟為：向漏斗內(nèi)加水至剛好浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后再加水洗滌2～3次；
故答案為：向漏斗內(nèi)加水至剛好浸沒(méi)沉淀，待水自然流出后再加水洗滌2～3次；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)組成和含量的實(shí)驗(yàn)測(cè)定方法和過(guò)程分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．