Question

【题目】某化学兴趣小组的同学，通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2（Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O）．老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长，不知是否变质。兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。

（提出问题）①该瓶溶液中溶质的成分是什么？②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少？

（查阅资料）

（1）Na2SO3有较强还原性，在空气中易被氧气氧化：2Na2SO3+O2=2Na2SO4；（2）Na2SO3能与酸反应产生SO2气体；

（3）SO32-、SO42-均能与Ba2+反应产生白色沉淀，BaSO3可溶于稀盐酸。

（作出猜想）

猜想1没有变质，成分是Na2SO3；猜想2完全变质，成分是Na2SO4；

你认为还可能有的猜想3______。

（实验探究I）甲、乙两组分别进行实验探究溶液是否变质：

小组	实验操作	现象	结论
甲组	取少量样品于试管中加入过量稀盐酸	产生气泡	没有变质，还是Na2SO3
乙组	取少量样品于试管中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸	______	已部分变质

（评价）有同学质疑甲组方案不合理，理由是______。

（实验探究Ⅱ）

甲组设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数。（注：空气中二氧化碳的影响忽略不计）

（1）连好装置并检查装置气密性，在锥形瓶中放入126g该样品；

（2）实验前称量C装置的质量；

（3）关闭活塞K，用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡；

（4）打开活塞K，缓缓鼓入一定量的氮气，关闭活塞K；

（5）再次称量C装置的质量发现比反应前增重6.4g；

D装置的作用为______。计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为______。

（解释）若没有进行第4步操作，则测得亚硫酸钠溶液的溶质质量分数比实际的______（填“偏小”或”偏大”）。

（反思）由此可得出，保存亚硫酸钠时应______。

Answer 1

【答案】部分变质，成分是Na2SO3、Na2SO4 产生白色沉淀，沉淀部分溶解，产生气泡 含有硫酸钠和亚硫酸钠的溶液也能和稀盐酸反应生成气体 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C 10% 偏小 密封保存

【解析】

[作出猜想]猜想1：没有变质，成分是Na2SO3；

猜想2：完全变质，成分是Na2SO4；

猜想3：部分变质，成分是Na2SO3、Na2SO4。

故填：部分变质，成分是Na2SO3、Na2SO4。

[实验探究Ⅰ]

取少量样品于试管中加入过量稀盐酸，产生气泡，说明溶液中含有亚硫酸钠；

取少量样品于试管中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸，产生白色沉淀，沉淀部分溶解，产生气泡，说明溶液中含有硫酸钠和亚硫酸钠，实验过程如下所示：

小组	实验操作	现象	结论
甲组	取少量样品于试管中加入过量稀盐酸	产生气泡	没有变质，还是Na2SO3
乙组	取少量样品于试管中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸	产生白色沉淀，沉淀部分溶解，产生气泡	已部分变质

[评价]有同学质疑甲组方案不合理，理由是含有硫酸钠和亚硫酸钠的溶液也能和稀盐酸反应生成气体。故填：含有硫酸钠和亚硫酸钠的溶液也能和稀盐酸反应生成气体；

[实验探究Ⅱ]D装置的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C；故填：防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C；再次称量C装置的质量发现比反应前增重6.4g，说明反应生成了6.4g二氧化硫，

设亚硫酸钠质量为x，

126：64=x：6.4g

x=12.6g

该溶液中Na2SO3的质量分数为：12.6g/126g×100%=10%

故填：10%；