Question

Na₂SO₃在空气中易被氧化而变质。某同学为证明Na₂SO₃有还原性，从一瓶实验室长期存放的Na₂SO₃固体中取出少量溶于水，滴入一定量的烧碱溶液和少许溴水，振荡后溶液变为无色。

（1）在碱性溶液中Br₂和Na₂SO₃反应的离子方程式                                  。

（2）反应后的溶液含有SO₃^2-、SO₄^2-、Br^-、OH-等阴离子，下表是某同学鉴定其中SO₃^2-、SO₄^2-和Br^-的实验报告，请完成未填完的部分。

限选试剂：2 mol·L^-1HCl；1 mol·L^-1 H₂SO₄；l mol·L^-1BaCl₂；l mol·L^-1Ba(NO₃)₂；1 mol·L^-1 KMnO₄、CCl₄；新制饱和氯水；品红溶液。

编号	实验操作	预期现象和结论
步骤①	取少量待测液加入试管中，加入过量2mol·L-1HCl，再滴加适量1  mol·L-1BaCl2 溶液。	有白色沉淀生成，证明待测液中含有、SO42- 。
步骤②
步骤③

（3）为了测定上述样品的纯度，现取10.0克试样配成250ml溶液。取出25.00ml所配溶液，用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液滴定至终点。反应离子方程式为：

重复操作三次，每次消耗0.10mol/L KMnO₄溶液体积分别为20.02 ml、 20.00 ml和19.98 ml。（相对原子质量Na 23  S 32  O 16)

①计算样品中Na₂SO₃的质量分数为                 。（结果保留3位有效数字）

②操作时，若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管，会导致测定结果     。（填“偏高”、“偏低”或“没有影响”）

 

Answer 1

【答案】

33、（1）SO₃^2- + Br₂ + 2 OH^- = H₂O + SO₄^2- + 2Br^- （3分，未配平扣1分） 

（2）（8分）

	实验操作	预期现象与结论
步骤②	方法1：取少量步骤①中上层清液于试管中，加入少量氯水，观察溶液的颜色。（2分）（若再加入CCl4，振荡，静置观察颜色也可）	溶液呈橙黄色，证明待测液中含Br-。（2分）（下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br-。）
方法2：另取少量待测液于试管中，加入足量的2 mol·L-1盐酸直到不产生气泡为止，再加入少量氯水，观察溶液的颜色。（2分）（若再加入四氯化碳，振荡，静置后观察颜色也可）	溶液呈橙黄色，证明待测液中含Br-。（2分）（下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br-。）
步骤③	方法1：取出步骤①中适量上层清液于试管中，滴入2滴品红，观察溶液的颜色。（2分）	红色褪去，则存在SO32-，红色不褪去，则不存在SO32-。（2分）
方法2：另取少量待测液于试管中，加入过量2mol/L盐酸，再滴入2滴品红观察溶液的颜色。（2分）	红色褪去，则存在SO32-，红色不褪去，则不存在SO32-。（2分）

 

说明：步骤③只加盐酸，观察有无气泡产生，不给分。

（3）① 0.630或63.0% （3分，未注意有效数字扣1分）   ②  偏高 （2分）.

【解析】

试题分析: （1）在碱性溶液中Br₂和Na₂SO₃发生氧化还原反应生成稳定的离子，不会生成酸，所以离子方程式为：SO₃^2- + Br₂ + 2 OH^- = H₂O + SO₄^2- + 2Br^-  。

（2）实验的目的是鉴定溶液中含有的SO₃^2-、SO₄^2-和Br^- ，所以可以先选好相应的实际进行检验。SO₄^2- 可以选用BaCl₂ 溶液，若反应生成难溶于盐酸的白色沉淀则可以证明SO₄^2- ；而Br^-  检验，可以利用其单质容易被有机溶剂萃取而显色来鉴定，所以可以加入强氧化剂新制氯水和有机溶剂CCl₄ ；由于SO₃^2- 有较强还原性，且和强酸反应生成有刺激性气味的气体，能够漂白品红溶液，所以可以利用漂白性进行检验。所以具体步骤如表：

	实验操作	预期现象与结论
步骤②	方法1：取少量步骤①中上层清液于试管中，加入少量氯水，观察溶液的颜色。（2分）（若再加入CCl4，振荡，静置观察颜色也可）	溶液呈橙黄色，证明待测液中含Br-。（2分）（下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br-。）
方法2：另取少量待测液于试管中，加入足量的2 mol·L-1盐酸直到不产生气泡为止，再加入少量氯水，观察溶液的颜色。（2分）（若再加入四氯化碳，振荡，静置后观察颜色也可）	溶液呈橙黄色，证明待测液中含Br-。（2分）（下层液体呈橙红色，证明待测液中含Br-。）
步骤③	方法1：取出步骤①中适量上层清液于试管中，滴入2滴品红，观察溶液的颜色。（2分）	红色褪去，则存在SO32-，红色不褪去，则不存在SO32-。（2分）
方法2：另取少量待测液于试管中，加入过量2mol/L盐酸，再滴入2滴品红观察溶液的颜色。（2分）	红色褪去，则存在SO32-，红色不褪去，则不存在SO32-。（2分）

 

（3）①由实验数据可得，平均每次滴定消耗KMnO₄ 溶液体积V=（20.02 ml+20.00 ml+19.98 ml）÷3=20.00 ml，由方程式可知滴定反应中n(KMnO₄ ): n(Na₂SO₃ )=2:5，所以n(Na₂SO₃ )=2.5 n(KMnO₄ )=2.5×20.00 ml×10^-3×0.10mol/L=0.005 mol，所以样品中总的n(Na₂SO₃ )=10×0.005 mol=0.050mol，所以Na₂SO₃ 样品的纯度=0.050mol×126g/mol÷10.0g×100%=63.0%；

②根据c测=c标·V标/V测可知，若未用0.10mol/L的酸性KMnO₄溶液润洗滴定管，则会使标准液KMnO₄的浓度减小，浓度减小则会消耗更多的标准液，所以V标增大，导致待测液的浓度偏高。

考点：本题考查的是实验探究和氧化还原方程式配平与氧化还原滴定。