Question

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　　．

（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是　　．

（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置（夹时仪器已略去）为　　（填序号）

实验二 焦亚硫酸钠的性质

Na₂S₂O₅溶于水即生成NaHSO₃．

（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　　．

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　　．

实验三  葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定

（6）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（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，消耗标准I₂溶液25.00mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO₂计算）为　　g•L^﹣1．

②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测定结果　　（填“偏高”“偏低”或“不变”）．

Answer 1

考点：

真题集萃；含硫物质的性质及综合应用；探究物质的组成或测量物质的含量；制备实验方案的设计．
专题：	实验题；氧族元素．
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； （6）①由消耗碘的量，结合SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI计算二氧化硫的质量，进而计算浓度； ②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）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， 故答案为：过滤； （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令100mL葡萄酒中二氧化硫的质量为mg，则： SO2+2H2O+I2═H2SO4+2HI 64g     1mol        mg    0.025L×0.01mol/L 所以，64g：mg=1mol：0.025L×0.01mol/L， 解得m=0.016 故该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量（以游离SO2计算）为=0.16 g/L 故答案为：0.16； ②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．