Question

10．焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）是常用的食品抗氧化剂之一．某研究小组进行如下实验：

实验一　焦亚硫酸钠的制取
采用如图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
：Na${\;}_{{\;}_{2}}$SO₃+SO₂═Na₂S₂O₅．
（1）装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．
（2）盛装浓硫酸的仪器名称：分液漏斗．
（3）如图2装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（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Na${\;}_{{\;}_{2}}$SO₃．）
（4）证明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
实验三　葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（5）葡萄酒常用Na₂S₂O₅作抗氧化剂．测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量（在加入盐酸蒸馏后得到的馏分以游离SO₂计算）的方案如下：

（已知：滴定时反应的化学方程式为SO₂+I₂+2H₂O═H₂SO₄+2HI）
①按上述方案实验，盛装标准I₂溶液的仪器为：酸式滴定管．（填“碱式”或“酸式”）
②该滴定实验所用的指示剂A可以是：淀粉溶液．
③滴定终点B现象为当滴入最后一滴碘水溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色，
④在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果偏低（填“偏高”“偏低”或“不变”）．

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）根据装置图可知盛装浓硫酸的仪器名称；
（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；
（6）①碘具有氧化性，能氧化乳胶管，所以要用酸式滴定管；
②碘遇淀粉显蓝色，据此选择指示剂；
③用标准I₂溶液滴定时，达到滴定终点，溶液中有碘单质，遇淀粉显蓝色；
④若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小．

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）根据装置图可知盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（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；
（6）①碘具有氧化性，能氧化乳胶管，所以要用酸式滴定管，
故答案为：酸式；
②碘遇淀粉显蓝色，所以该滴定实验所用的指示剂为淀粉溶液，
故答案为：淀粉溶液；
③用标准I₂溶液滴定时，达到滴定终点，溶液中有碘单质，遇淀粉显蓝色，所以滴定终点的现象 为当滴入最后一滴碘水溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色，
故答案为：当滴入最后一滴碘水溶液，溶液由无色变为蓝色，且半分钟不褪色；
④若有部分HI被空气氧化，则消耗碘的量偏小，故测定二氧化硫的量偏小，则测定结果偏低，
故答案为：偏低．

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．