Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室有一瓶Na2SO3固體，可能含有NaCl、Na2SO4、BaCl2、K2CO3、K2SO4中的一種或幾種雜質(zhì)，通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)確定該樣品的成分及Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

①取少量樣品于試管中，加水振蕩，未見(jiàn)沉淀生成；

②透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，焰色反應(yīng)無(wú)紫色；

③用下圖所示儀器進(jìn)行合理組裝，測(cè)定產(chǎn)生氣體的體積(SO2在硫酸中的溶解忽略不計(jì))

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑴按氣流從左到右方向，正確的連接順序?yàn)椋篈接___，___接____，___接B。

⑵利用所組裝置，由分液漏斗向圓底燒瓶中滴加10mL水，將排入量筒中___mL液體。

⑶液體X是____________，其作用是______________________________。

⑷Y的作用是防止產(chǎn)生的氣體溶于水，下列所給試劑符合要求的是______。

A．苯 B．四氯化碳 C．酒精 D．汽油

⑸若稱(chēng)取樣品3.00g，加入5mL 10.0mol/L的硫酸，產(chǎn)生無(wú)色氣體，排入量筒中液體的體積為229mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。對(duì)獲得準(zhǔn)確的氣體體積無(wú)益的操作有__________(填序號(hào))。

①檢查裝置的氣密性；

②連通乙、丁的導(dǎo)管要預(yù)先注滿水；

③讀數(shù)時(shí)視線與量筒內(nèi)凹液面最低點(diǎn)相平；

④恢復(fù)到室溫后再上下調(diào)整量筒位置，使乙、丁兩液面相平；

⑤在甲裝置膠塞上再連接一個(gè)導(dǎo)管，通入N2將系統(tǒng)中SO2全部排出。

⑹向逸出氣體后的溶液中加入稍過(guò)量的BaCl2溶液，過(guò)濾、洗滌、干燥，得到白色沉淀13.98g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得現(xiàn)象及數(shù)據(jù)，可知：樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是____________，含有的雜質(zhì)是__________________。

Answer 1

【答案】 C D F E 10 濃硫酸 干燥SO2 A、D ⑤ 42％（或0.42） NaCl、Na2SO4

【解析】本題考查實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，（1）實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)樣品的成分和Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，①加水溶解，未見(jiàn)沉淀生成，說(shuō)明不含BaCl2，②通過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察，焰色反應(yīng)無(wú)紫色，說(shuō)明不含K2CO3、K2SO4，A裝置制備SO2，SO2中混有水蒸氣，需要除去SO2中水蒸氣，因此通過(guò)丙裝置除去水蒸氣，A接C，然后用排水法測(cè)量氣體體積，D接F，E接B，因此順序是A→C→D→F→E→B；（2）加入多少mL水，排出多少mL的氣體，因此排入量筒中10mL液體；（3）根據(jù)(1)的分析，裝置丙的作用是除去SO2中水蒸氣，因此X為濃硫酸；（4）根據(jù)丁裝置，Y應(yīng)是密度小于水，且不溶于水的液體，A、苯是密度小于水，且不溶于水的液體，故A正確；B、四氯化碳是密度大于水，且不溶于水的液體，故B錯(cuò)誤；C、酒精與水任意比例互溶，故C錯(cuò)誤；D、汽油是不同于水，且密度小于水的液體，故D正確；（5）①因?yàn)橛袣怏w生成，因此需要檢驗(yàn)裝置的氣密性，獲得準(zhǔn)確的氣體體積，故①錯(cuò)誤；②量筒乙和丁的導(dǎo)管需要預(yù)先注滿水，否則所測(cè)氣體體積減小，故②錯(cuò)誤；③讀數(shù)時(shí)視線與量筒的凹液面最低點(diǎn)相平，讀出的數(shù)值才準(zhǔn)確，故③錯(cuò)誤；④此操作目的使內(nèi)外壓強(qiáng)相等，這樣讀數(shù)的數(shù)值才準(zhǔn)確，故④錯(cuò)誤；⑤通入N2，造成N2進(jìn)入裝置丁中，排除一部分水，所則氣體體積增大，因此不需要通入氮?dú)�，故⑤正確；（6）根據(jù)(5)量筒中液體體積為229mL，即氣體體積為229mL，根據(jù)S元素守恒，m(Na2SO3)=229×10－3×126/22.4g=1.29g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.296/3×100%=42.9%，5mL10.0mol·L－1的硫酸中含有n(SO42－)=5×10－3×10mol=5×10－2mol，產(chǎn)生氣體后的溶液中加入稍過(guò)量的BaCl2，得到白色沉淀BaSO4，其物質(zhì)的量為n(BaSO4)=13.98/233mol=0.06mol>5×10－3mol，說(shuō)明原固體中含有Na2SO4，其質(zhì)量為(0.06－0.05)×142g=1.42g，樣品總質(zhì)量為3g，1.42＋1.29≠3，說(shuō)明原固體中含有NaCl。