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

采用下图装置(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(夹持仪器已略去)为________(填选项字母)。

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HSO的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是________(填选项字母)。

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：

溶液出现蓝色且30 s内不褪色

(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25.00 mL，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

解析　(1)装置Ⅰ中发生的是实验室制备SO₂的反应，采用的原理是强酸制备弱酸，故化学方程式为Na₂SO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O。

(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。

(3)实验产生的尾气主要是SO₂气体，a装置是密闭的环境，SO₂通不进去，b装置中食盐水吸收SO₂的效果不如d好，且易引起倒吸，c装置浓H₂SO₄不吸收SO₂，SO₂是一种酸性氧化物，因此用NaOH溶液吸收最好，且d装置还不易引起倒吸。

(4)HSO发生电离：HSOH^＋＋SO，同时会发生水解：HSO＋H₂OH₂SO₃＋OH^－，若HSO的电离大于HSO的水解，则溶液显酸性，故答案ae正确。

(5)Na₂S₂O₅中S元素的化合价为＋4价，因此在空气中易被氧化为＋6价的SO，因此本题就转化为SO的检验，故取固体先加盐酸酸化，排除其他离子的干扰，再加BaCl₂溶液，看是否有白色沉淀产生即可。

(6)根据反应方程式：SO₂＋I₂＋2H₂O===H₂SO₄＋2HI，可知n(SO₂)＝n(I₂)＝0.010 00 mol·L^－1×0.025 L＝2.5×10^－4 mol，由于葡萄酒样品为100.00 mL，因此样品中抗氧化剂的残留量为2.5×10^－4mol×64 g·mol^－1÷0.100 0 L＝0.16 g·L^－1。

答案　(1)Na₂SO₃＋H₂SO₄===Na₂SO₄＋SO₂↑＋H₂O(或Na₂SO₃＋2H₂SO₄===2NaHSO₄＋SO₂↑＋H₂O)　(2)过滤　(3)d　(4)ae　(5)取少量Na₂S₂O₅晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成　(6)①0.16　②偏低