Question

【題目】SO2是國內(nèi)外允許使用的一種食品添加劑，在食品工業(yè)中發(fā)揮著護(hù)色、防腐、漂白和抗氧化的作用。我國對于SO2的添加量有明確規(guī)定(如圖所示)。

某研究小組用圖裝置對市售黃花菜中的SO2進(jìn)行測定。其中，溶液X為黃花菜進(jìn)行充分浸泡后所得淺黃色浸泡液，Y為加入的試劑。(Y的濃度及體積均未標(biāo)出)查閱資料發(fā)現(xiàn)，在水溶液中正四價硫元素主要以SO32-形式存在，且SO2與SO32-化學(xué)性質(zhì)相似。因此，該小組同學(xué)將SO2的測定問題轉(zhuǎn)化為溶液中SO32-的測定。

(1)結(jié)合化學(xué)知識解釋浸泡液X中存在SO32-的原因是______。

(2)甲同學(xué)預(yù)測可用Na2S溶液驗(yàn)證X中是否含有SO32-，該預(yù)測應(yīng)用的是Na2S的______性。查閱資料發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)較為復(fù)雜，因此未做進(jìn)一步驗(yàn)證。

(3)乙同學(xué)為驗(yàn)證X中是否含有SO32-，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)i：

實(shí)驗(yàn)序號	試劑Y	現(xiàn)象
i	酸性KMnO4溶液	①

根據(jù)實(shí)驗(yàn)i 的現(xiàn)象得出結(jié)論：X中含有SO32-。實(shí)驗(yàn)i的現(xiàn)象是________，SO32-在反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為_________。

(4)丙同學(xué)認(rèn)為也可以用H2O2溶液來驗(yàn)證X中是否含有SO32-，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)ii：

實(shí)驗(yàn)序號	操作	現(xiàn)象
ii	a．向X中加入適量H2O2溶液，振蕩	無明顯現(xiàn)象
	b．繼續(xù)滴加 ，振蕩	無明顯現(xiàn)象
	c．再滴加 ，振蕩	白色沉淀

通過實(shí)驗(yàn)ii可證明X中含有SO32-，寫出操作b、c中滴加試劑的化學(xué)式____、 _____ 。

(5)丁同學(xué)認(rèn)為丙的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計了對比實(shí)驗(yàn)ⅲ，證明了X中含有SO32-。實(shí)驗(yàn)ⅲ的方案是(從操作、現(xiàn)象、結(jié)論方面描述)________ 。

(6)為測定市售黃花菜中SO2含量，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)ⅳ：

實(shí)驗(yàn)序號	操作
ⅳ	a．將50克黃花菜研碎，用一定濃度氫氧化鈉溶液浸泡； b．加稀硫酸酸化； c．加入淀粉指示劑； d．用濃度為0.01mol/L的I2溶液滴定，消耗0.01mol/L的I2溶液5.00 mL。

查閱資料發(fā)現(xiàn)：碘元素的常見價態(tài)有-1，0，+1，+3，+5，+7。

① 將黃花菜用氫氧化鈉溶液浸泡的目的是(用化學(xué)方程式表示)__________。

② 寫出滴定反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。

③ 該市售黃花菜中SO2殘留量是________毫克/千克。

Answer 1

【答案】SO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3, H2SO3可電離產(chǎn)生H+和SO32- 還原 褪色 SO42- 鹽酸 BaCl2溶液 取溶液X，滴加鹽酸，再滴加氯化鋇溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)合實(shí)驗(yàn)ⅱ，證明X中有SO32- SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI 64

【解析】

(1)浸泡液X中存在SO32-的原因是SO2與H2O反應(yīng)產(chǎn)生H2SO3, H2SO3可電離產(chǎn)生H+和SO32-。

(2)因?yàn)?/span>Na2S與SO32-可以發(fā)生反應(yīng)：2S2-+ SO32-+6H+=3S+3H2O，該反應(yīng)中Na2S做還原劑。答案：還原劑。

（3）X中含有的SO32-既有氧化性，又有還原性，所以與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，溶液會褪色，發(fā)生的反應(yīng)為5SO32-+ 2MnO4-+6H+=5 SO42-+2 Mn2++3H2O。SO32-在反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為SO42-;答案：褪色、SO42-。

(4) X中含有SO32-，加入適量H2O2溶液后，發(fā)生反應(yīng)為：SO32- +H2O2= SO42-+H2O,再向溶液中加入稀鹽酸，沒有反應(yīng)發(fā)生，再加BaCl2溶液，由白色沉淀產(chǎn)生，所以操作b、c中滴加的試劑為鹽酸和BaCl2溶液。答案：鹽酸 、 BaCl2溶液。

(5)丁同學(xué)認(rèn)為丙的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計了對比實(shí)驗(yàn)ⅲ，證明了X中含有SO32-。實(shí)驗(yàn)ⅲ的方案是：取溶液X，滴加鹽酸，再滴加氯化鋇溶液，不產(chǎn)生白色沉淀，結(jié)合實(shí)驗(yàn)ⅱ，證明X中有SO32- 。

(6)① 將黃花菜用氫氧化鈉溶液浸泡是為了除去黃花菜中SO2 ，反應(yīng)的化學(xué)方程式：SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O，答案：SO2+2NaOH = Na2SO3+H2O。

②用濃度為0.01mol/L的I2溶液滴定市售黃花菜中的萃取液，滴定反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI。答案：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI。

③用濃度為0.01mol/L的I2溶液滴定，消耗0.01mol/L的I2溶液5.00 mL，結(jié)合反應(yīng)方程式：Na2SO3+I2+H2O=Na2SO4+2HI，n(SO2)=n (Na2SO3)=n(I2)= 0.01mol/L/1000mLL-1=510-5mol,市售黃花菜中SO2殘留質(zhì)量是510-5mol64g/mol=3.210-3g。所以市售黃花菜中SO2含量=（3.210-3g1000）50/1000=64毫克/千克;答案：64。