Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)，通過(guò)咨詢(xún)老師準(zhǔn)備用亞硫酸鈉溶液與濃硫酸反應(yīng)來(lái)制備一定量的SO2（Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H 2O），老師給他們提供了一瓶久置的亞硫酸鈉溶液，興趣小組的同學(xué)分成甲、乙兩小組對(duì)該瓶亞硫酸鈉溶液成分進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

（查閱資料）

① Na2SO3不穩(wěn)定，在空氣中易被氧氣氧化成Na2SO4；

②SO32-、SO42-均能與Ba2+反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀；

③BaSO3 等亞硫酸鹽能與稀鹽酸反應(yīng)，其反應(yīng)原理與 BaCO3等碳酸鹽與稀鹽酸反應(yīng)類(lèi)似。

(1)（提出問(wèn)題）①該瓶溶液中溶質(zhì)的成分是什么？

②該瓶溶液中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？

（分析問(wèn)題） Na2SO3變質(zhì)的原因是：_______________________。（用化學(xué)方程式表示）

(2) （作出猜想）

猜想1：沒(méi)有變質(zhì)，成分是Na2SO3；

猜想 2：完全變質(zhì)，成分是Na2SO4；

猜想3：_____________。

（實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ）甲、乙兩組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究溶液是否變質(zhì)：

小組	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
甲組	取少量樣品于試管中加入過(guò)量稀鹽酸；	產(chǎn)生氣泡	沒(méi)有變質(zhì)，還是Na2SO3
乙組	取少量樣品于試管中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸。	產(chǎn)生白色沉淀后 ________	已部分變質(zhì)

甲組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)方程式為：________________________。有同學(xué)質(zhì)疑甲組方案不合理，理由是_________________。

(3) （實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ）甲組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定Na2SO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（已）

①要測(cè)定Na2SO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)得的數(shù)據(jù)是亞硫酸鈉溶液樣品的質(zhì)量以及_______質(zhì)量。

②D裝置的作用為______________________________。

Answer 1

【答案】 Na2SO3和Na2SO4 產(chǎn)生氣泡 部分變質(zhì)的溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉和亞硫酸鈉，也能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡 反應(yīng)前、后C裝置 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

【解析】

分析問(wèn)題：Na2SO3變質(zhì)，是因?yàn)閬喠蛩徕c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了硫酸鈉，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

作出猜想：亞硫酸鈉與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了硫酸鈉，如果亞硫酸鈉完全變質(zhì)，則溶質(zhì)的成分是硫酸鈉，如果未變質(zhì)，則溶質(zhì)的成分是亞硫酸鈉，如果部分變質(zhì)，則溶質(zhì)的成分是硫酸鈉和亞硫酸鈉，故猜想3為：Na2SO3和Na2SO4；

實(shí)驗(yàn)探究Ⅰ：乙組：實(shí)驗(yàn)結(jié)論為部分變質(zhì)，則溶質(zhì)的成分是Na2SO3和Na2SO4，加入氯化鋇溶液，氯化鋇能與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇和氯化鈉，亞硫酸鈉能與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇和氯化鈉，有白色沉淀產(chǎn)生，再加入稀鹽酸，亞硫酸鋇與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋇、二氧化硫和水，有氣泡產(chǎn)生，故實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：產(chǎn)生白色沉淀后產(chǎn)生氣泡；

亞硫酸鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

部分變質(zhì)的溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉和亞硫酸鈉，亞硫酸鈉也能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫和水，有氣泡產(chǎn)生，故填：部分變質(zhì)的溶液中溶質(zhì)為硫酸鈉和亞硫酸鈉，也能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡；

（3）實(shí)驗(yàn)探究Ⅱ：①，反應(yīng)生成的氣體通過(guò)濃硫酸，濃硫酸可以吸收水分，然后通入足量的氫氧化鈉，，反應(yīng)生成的二氧化硫被氫氧化鈉吸收，故C裝置增加的質(zhì)量就是反應(yīng)生成的二氧化硫的質(zhì)量，可根據(jù)二氧化硫的質(zhì)量計(jì)算出亞硫酸鈉的質(zhì)量，繼而求出Na2SO3溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故還需要測(cè)得的數(shù)據(jù)是反應(yīng)前、后C裝置的質(zhì)量；

（4）D裝置內(nèi)為堿石灰，堿石灰可以吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，防止其進(jìn)入C裝置，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故填：防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入C裝置，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。