Question

15．亚硫酸盐是一种常见食品添加剂．为检测某食品中亚硫酸盐含量（通常以1kg样品中含SO₂的质量计），某研究小组设计了如下两种实验流程：

（1）气体A的主要成分是SO₂、N₂．为防止煮沸时发生暴沸，必须先向烧瓶中加入碎瓷片．
（2）写出甲方案第①步反应的离子方程式SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺．
（3）甲方案第②步滴定前，滴定管需用NaOH标准溶液润洗，其操作方法是在碱式滴定管中加入1-2mL标准NaOH溶液，将滴定管横过来并转动，让NaOH溶液浸过滴定管内壁，从下面放掉浸洗液，重复操作2-3次．
（4）若用盐酸代替稀硫酸处理样品，则按乙方案实验测定的结果无影响（填“偏高”，“偏低”或“无影响”）．
（5）若取样品w g，按乙方案测得消耗0.010 00mol•L^-1I₂溶液V mL，则1kg样品中含SO₂的质量是$\frac{0.64V}{w}$g（用含w、V的代数式表示）．

Answer 1

分析 亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO₂，为防止液体加热时暴沸，一般可加入碎瓷片，因定量实验，需考查减小实验操作误差，通入N₂可将生成的SO₂全部赶出，保证被吸收液全部吸收，二氧化硫被过氧化氢吸收得到硫酸溶液，以后氢氧化钠溶液标定，二氧化硫被碱溶液吸收，用盐酸调节溶液呈弱酸性得到溶液B，用碘单质滴定后进行数据处理，
（1）亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO₂，反应时加入碎瓷片防止暴沸，要保证SO₂全部赶出．
（2）SO₂具有还原性，可被氧化剂H₂O₂所氧化；
（3）用标准液润洗滴定管时，务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出，而不是从上口倒出；
（4）根据SO₂用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性分析；
（5）利用关系式法计算．

解答 解：（1）亚硫酸盐与稀硫酸反应生成气体SO₂，为防止液体加热时暴沸，一般可加入碎瓷片，故答案为：SO₂、N₂；碎瓷片；
（2）SO₂具有还原性，可被氧化剂H₂O₂所氧化，反应的离子方程式为SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺，
故答案为：SO₂+H₂O₂=SO₄^2-+2H⁺；
（3）用标准液润洗滴定管时，务必注意最后将润洗液从滴定管下端放出，而不是从上口倒出，具体操作是在碱式滴定管中加入1-2mL标准NaOH溶液，将滴定管横过来并转动，让NaOH溶液浸过滴定管内壁，从下面放掉浸洗液，重复操作2-3次，
故答案为：在碱式滴定管中加入1-2mL标准NaOH溶液，将滴定管横过来并转动，让NaOH溶液浸过滴定管内壁，从下面放掉浸洗液，重复操作2-3次；
（4）用盐酸代替硫酸，生成的SO₂气体中混有少量HCl，因SO₂用碱液吸收后需再用盐酸调节溶液至弱酸性，因此混合气体中含有HCl，对实验结果无影响，
故答案为：无影响；
（5）反应的离子方程式为H₂O+SO₃^2-+I₂=SO₄^2-+2H⁺+2I^-，SO₂～SO₃^2-～I₂，
64g 1mol
m 0.01000mol•L^-1×V×10^-3L=10^-5mol
m=64×V×10^-5g，则1kg样品中含SO₂的质量为$\frac{64×V×1{0}^{-5}g×1000}{w}$=$\frac{0.64V}{w}$，
故答案为：$\frac{0.64V}{w}$．

点评 本题属工业流程题以食品中的亚硫酸盐含量的测定为问题情境，通过简明的实验流程图，将实验基本操作、仪器的使用、化学计算、化学方程式的书写等内容综合在一起，考查考生对化学实验方案的分析和问题解决的能力，题目难度中等．