Question

焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一　焦亞硫酸鈉的制取

采用下圖裝置(實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3＋SO2===Na2S2O5。

(1)裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為________________________。

(2)要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是________________________。

(3)裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置(夾持儀器已略去)為________(填序號(hào))。

實(shí)驗(yàn)二　焦亞硫酸鈉的性質(zhì)

Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。

(4)證明NaHSO3溶液中HSO的電離程度大于水解程度，可采用的實(shí)驗(yàn)方法是 ________ (填序號(hào))。

a．測(cè)定溶液的pH

b．加入Ba(OH)2溶液

c．加入鹽酸

d．加入品紅溶液

e．用藍(lán)色石蕊試紙檢測(cè)

(5)檢驗(yàn)Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實(shí)驗(yàn)方案是________________________。

實(shí)驗(yàn)三　葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測(cè)定

(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測(cè)定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)的方案如下：

溶液出現(xiàn)藍(lán)色且30 s內(nèi)不褪色

(已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI)

①按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00 mL，該次實(shí)驗(yàn)測(cè)得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計(jì)算)為________g·L－1。

②在上述實(shí)驗(yàn)過程中，若有部分HI被空氣氧化，則測(cè)定結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

Answer 1

解析：(1)裝置Ⅰ中發(fā)生的是實(shí)驗(yàn)室制備SO2的反應(yīng)，采用的原理是強(qiáng)酸制備弱酸，故化學(xué)方程式為Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O。

(2)將焦亞硫酸鈉晶體從溶液中分離出來應(yīng)該采取過濾的方法。

(3)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的尾氣主要是SO2氣體，a裝置是密閉的環(huán)境，SO2通不進(jìn)去，b裝置中食鹽水吸收SO2的效果不如d好，且易引起倒吸，c裝置濃H2SO4不吸收SO2，SO2是一種酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d裝置還不易引起倒吸。

(4)HSO發(fā)生電離：HSOH＋＋SO，同時(shí)會(huì)發(fā)生水解：HSO＋H2OH2SO3＋OH－，若HSO的電離大于HSO的水解，則溶液顯酸性，故答案a、e正確。

(5)Na2S2O5中S元素的化合價(jià)為＋4價(jià)，因此在空氣中易被氧化為＋6價(jià)的SO，因此本題就轉(zhuǎn)化為SO的檢驗(yàn)，故取固體先加鹽酸酸化，排除其他離子的干擾，再加BaCl2溶液，看是否有白色沉淀產(chǎn)生即可。

(6)①根據(jù)反應(yīng)方程式：SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI，可知n(SO2)＝n(I2)＝0.01000 mol·L－1×0.025 L＝2.5×10－4 mol，由于葡萄酒樣品為100.00 mL，因此樣品中抗氧化劑的殘留量為2.5×10－4 mol×64 g·mol－1÷0. 1000 L＝0. 16 g·L－1。

②若部分HI被空氣氧化，則測(cè)得消耗的I2會(huì)減少，故測(cè)得的SO2會(huì)減少，結(jié)果偏低。

答案：(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

(或Na2SO3＋2H2SO4===2NaHSO4＋SO2↑＋H2O)

(2)過濾　(3)d　(4)a、e

(5)取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成

(6)①0.16　②偏低

點(diǎn)撥：知識(shí)：SO2的制備、實(shí)驗(yàn)基本操作、離子的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)尾氣的處理、鹽類的水解、中和滴定等。能力：對(duì)實(shí)驗(yàn)室氣體制備、實(shí)驗(yàn)基本操作的把握能力，對(duì)問題的理解轉(zhuǎn)換能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇能力，對(duì)新信息的加工應(yīng)用能力、計(jì)算能力。試題難度：中等。