Question

15．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化剂之一，在空气中被氧化生成的产物为Na₂SO₄．某小组进行如下实验：

实验一  焦亚硫酸钠的制取
采用图1装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na₂S₂O₅．装置II中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为：
Na₂SO₃+SO₂═Na₂S₂O₅
（1）装置I中产生气体的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）要从装置II中获得已析出的晶体，可采用的分离方法是过滤，该方法用到的玻璃仪器除烧杯还需玻璃棒、漏斗．
（3）装置III用于处理尾气，可选用的最合理装置如图2（夹持仪器已略去）为d（填序号）．
实验二  焦亚硫酸钠的性质
Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃
（4）NaHSO₃溶液中HSO₃^-的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是ae（填序号）．
a．测定溶液的pH
b．加入Ba（OH）₂溶液
c．加入盐酸
d．加入品红溶液
e．用蓝色石蕊试纸检测
（5）检验Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．

Answer 1

分析 （1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO₂，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤操作；
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，吸收为反应的二氧化硫，应防止倒吸，且不能处于完全密闭环境中；
（4）NaHSO₃溶液中HSO₃^-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，故检验溶液呈酸性即可；
（5）Na₂S₂O₅晶体在空气中易被氧化为Na₂SO₄，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可．

解答 解：（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO₂，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离，过滤需要的仪器为漏斗、烧杯、玻璃棒，
故答案为：过滤；玻璃棒、漏斗；
（3）a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；
c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；
d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；
故答案为：d；
（4）NaHSO₃溶液中HSO₃^-的电离程度大于水解程度，溶液呈酸性，测定溶液的pH，可以确定溶液酸碱性，酸性溶液可以使湿润蓝色石蕊试纸变红，所以能用测定溶液pH值、湿润的蓝色石蕊试液检验，而加入Ba（OH）₂溶液、HCl溶液、品红溶液都不能说明溶液呈酸性，故选ae；
故答案为：ae；
（5）Na₂S₂O₅中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na₂SO₄，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，
故答案为：取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成．

点评 本题考查物质的制备实验、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等，难度中等，明确实验原理是解本题关键，根据物质的性质分析解答，注意元素化合物知识的积累和灵活运用．