Question

3．食品加工中常用焦亚硫酸钠（Na₂S₂0₅）作漂白剂、防腐剂和疏松剂．
现在实验室制备焦亚硫酸钠，其反应依次为：（i）2NaOH+S0₂═Na₂S0₃+H₂0；
（ii）Na₂S0₃+H₂0+S0₂═2NaHS03；            （iii）2NaHS0₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂S₂0_s+H₂0
查阅资料：焦亚硫酸钠为黄色结晶粉末，150℃时开始分解，在水溶液或含有结晶水时更易被空气氧化．
实验装置如下：

（l）实验室可用废铝丝与NaOH溶液制取H₂，其离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑．
（2）通氢气一段时间后，以恒定速率通入S0₂，开始的一段时间溶液温度迅速升高，随后温度缓慢
变化，溶液开始逐渐变黄．“温度迅速升高”的原因为S0₂与NaOH溶液的反应是放热反应．实验后期须利用水浴使温度保持在约80℃．
（3）反应后的体系中有少量白色亚硫酸钠析出，除去其中亚硫酸钠固体的方法是趁热过滤；然后获得较纯的无水Na₂S₂0₅应将溶液冷却到30℃左右过滤，控制“30℃左右”的理由是此时溶液中Na₂S0₃不饱和，不析出．
（4）图3为真空干燥Na₂S₂0₅晶体的装置，通入H₂的目的是排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化．
（5）常用剩余碘量法测定产品中焦亚硫酸钠的质量分数．已知：S₂0₅^2-+2I₂+3H₂0═2S0₄^2～+4I^一+6H⁺；
2S₂0₃^2-+I₂═S₄0₆^2-+2I^一．请补充实验步骤（可提供的试剂有：焦亚硫酸钠样品、标准碘溶液、淀粉溶
液、酚酞溶液、标准Na₂S₂0₃溶液及蒸馏水）．
①精确称取产品0.2000g放入碘量瓶（带磨口塞的锥形瓶）中．
②准确移取一定体积的已知浓度的标准碘溶液（过量）并记录数据，在暗处放置5min，然后加入
5mL冰醋酸及适量的蒸馏水．
③用标准Na₂S₂0₃溶液滴定至接近终点．
④加入少量淀粉溶液，继续用Na₂S₂0₃标准溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复色，记录滴定所消耗的体积．
⑤重复步骤①～④；根据相关记录数据计算出平均值．

Answer 1

分析 （1）铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
（2）SO₂与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高；
（3）根据图知，温度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小；控制“30℃左右”时，此时溶液中Na₂SO₃不饱和；
（4）焦亚硫酸钠能被压强氧化；真空干燥时，干燥室内部的压力低，水分在低温下就能气化；
（5）④碘能使淀粉变蓝色，所以可以用淀粉试液检验滴定终点，继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na₂S₂O₃溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积．

解答 解：（1）铝和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子方程式为2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑，
故答案为：2Al+2OH^-+2H₂O=2AlO₂^-+3H₂↑；
（2）SO₂与NaOH溶液的反应是放热反应导致溶液温度升高，所以溶液“温度迅速升高”，故答案为：SO₂与NaOH溶液的反应是放热反应；
（3）根据图知，温度越高Na₂S₂O₅溶解度增大，当接近40℃时亚硫酸钠溶解度减小，所以要趁热过滤；控制“30℃左右”时，此时溶液中Na₂SO₃不饱和，不析出，
故答案为：趁热过滤；此时溶液中Na₂SO₃不饱和，不析出；
（4）焦亚硫酸钠能被压强氧化，则通入氢气的目的是排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化，
故答案为：排出空气，防止焦亚硫酸钠被氧化；
（5）④继续做实验为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na₂S₂O₃溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积，然后再重复实验，减少实验误差，
故答案为：加入少量淀粉溶液，继续用标准Na₂S₂O₃溶液滴定至蓝色刚好褪去且半分钟内颜色不复现，记录滴定所消耗的体积；

点评 本题考查制备实验方案设计，为高频考点，明确实验原理及物质性质是解本题关键，侧重考查学生实验操作、实验评价、物质制备能力，知道各个仪器的作用，题目难度中等．