Question

某研究性学习小组的同学通过对亚硫酸钠组成元素的价态进行分析后认为Na₂SO₃溶液在存放过程中有可能变质，若已变质，则相应反应的化学方程式为__________________________。

(1)甲同学设计了如下两种方案来检验Na₂SO₃溶液是否变质。

方案Ⅰ：取样，加入稀盐酸有气泡生成，认为Na₂SO₃溶液没有变质。

方案Ⅱ：取样，加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，认为Na₂SO₃溶液完全变质。

乙同学认为上述两种方案均不合理，乙同学作出判断的依据分别是方案Ⅰ：________；方案Ⅱ：________。

(2)乙同学设计如图所示装置(夹持装置已略去)探究Na₂SO₃溶液是否变质，量取60 mL标签上注明为1.0 mol·L^－1的Na₂SO₃溶液放入A装置中，通过测量生成的SO₂质量的方法来判断其是否变质。

①D装置的作用是________，该实验装置中还存在一个明显的缺陷是________________，分液漏斗中应加入足量的________(填字母)；

a．浓硝酸  b．65%硫酸

c．浓盐酸  d．20%硫酸

②改进缺陷后再进行实验，若实验前后测得C装置增重3.2 g，则Na₂SO₃变质的百分率是__________。

(3)丙同学认为若只是确定Na₂SO₃是否变质，乙的方案太复杂了，他认为只需要试管、胶头滴管、盐酸及氯化钡溶液就可以达到目的(不考虑对环境的影响)，请你发表自己的看法(若不同意，请说明理由；若同意，请写出主要操作、现象及结论)：______________________。

Answer 1

答案　2Na₂SO₃＋O₂===2Na₂SO₄

(1)Na₂SO₃溶液部分变质时滴加稀盐酸也会产生气泡

BaSO₃也难溶于水，故Na₂SO₃未变质或部分变质时也会产生白色沉淀

(2)①防止空气中的水蒸气及酸性气体进入C装置中　缺少一个驱赶残留SO₂的操作步骤(或其他合理答案)　b　②16.7%

(3)同意丙的看法。具体操作为取适量Na₂SO₃样品溶液于试管中，加入足量BaCl₂溶液后，再加入足量稀盐酸，若生成的白色沉淀全部溶解，则Na₂SO₃没有变质；若部分溶解，则Na₂SO₃部分变质；若完全不溶解，则Na₂SO₃全部变质

解析　亚硫酸盐变质是由于其具有较强的还原性，能被空气中的氧气氧化成硫酸盐。(1)当Na₂SO₃溶液部分变质时，加入稀盐酸也会产生SO₂；由于BaSO₃和BaSO₄均难溶于水，无论Na₂SO₃溶液是否变质，加入BaCl₂溶液后均可形成白色沉淀，故两种方案均不合理。(2)①本实验是通过测量C装置在实验前后质量的变化来确定生成SO₂的质量，故D装置的作用是防止空气中的水蒸气及酸性气体进入C装置中；因生成的SO₂会有一部分留在A、B装置的上方，故应该有一个驱赶残留SO₂气体的操作步骤；由于SO₂在水中溶解度较大，故应使用浓度较大的酸，因浓硝酸能氧化SO₂，浓盐酸具有较强的挥发性，故应选用65%硫酸；②若Na₂SO₃未变质，则所取溶液中Na₂SO₃的物质的量为0.06 mol，C装置增加的质量就是SO₂的质量，其物质的量为0.05 mol，由此可知还有0.05 mol Na₂SO₃没有被氧化，则Na₂SO₃变质的百分率为(0.06 mol－0.05 mol)÷0.06 mol×100%≈16.7%。(3)丙同学的观点是正确的，因为只要检验出Na₂SO₃溶液中是否含有SO、SO，就可以确定其是否被氧化及是否全部被氧化。