Question

【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在食品加工中常作防腐劑、漂白劑、疏松劑，焦亞硫酸鈉具有還原性，受潮和溫度高于150℃易分解，在空氣中易被氧化為Na2SO4。

（一）實驗室可采用下圖1裝置制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發生的反應為:Na2SO3＋SO2=Na2S2O5。

(1)Ⅲ裝置中球形干燥管的作用是______________________，要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體可采取的分離方法是____________________。

(2)焦亞硫酸鈉在空氣中久置會被氧化生成連二硫酸鈉（Na2S2O6），寫出該反應的化學方程式__________________________________________。已知Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。檢測Na2S2O5晶體在空氣中是否被氧化的實驗方案為________________________________。

（二）工業上制取原理是用純堿與亞硫酸氫鈉溶液混合而成的懸浮液吸收二氧化硫至過飽和，再從亞硫酸氫鈉過飽和溶液中結晶析出焦亞硫酸鈉產品。實驗室模擬工業制取焦亞硫酸鈉流程如下：

(3)Ⅱ中添加Na2CO3固體目的是________________，Ⅲ中為了減少對環境的污染，需要及時停止通入SO2，此時測量的數據是___________。

（三）測定產品中焦亞硫酸鈉的質量分數常用剩余碘量法。

已知：S2O52－+2I2+3H2O=2SO42－+4I－+6H+；2S2O32－+I2 = S4O62－+2I－

①精確稱取產品0.20 g放入碘量瓶（帶磨口塞的錐形瓶）中。

②準確移取10.00 mL，1.00 mol/L的標準碘溶液（過量），在暗處放置5min，然后加入5mL冰醋酸及適量的蒸餾水。

③用標準1.00 mol/L Na2S2O3溶液滴定至接近終點，重復操作3次,平均消耗標準液17.60 mL。

(4)根據上述實驗，計算產品純度為______%(保留一位小數)。若實驗過程中滴定終點俯視讀數，則測定的結果______（填“偏高”、“偏低”、“無影響”）。

Answer 1

【答案】防止發生倒吸 過濾 2Na2S2O5 + O2 = 2Na2S2O6 取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量的鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，則表明樣品已被氧化，否則沒有被氧化 形成NaHSO3懸浮液 測量反應體系的pH小于或等于4.1 57.0 偏高

【解析】

（一）（1）裝置Ⅲ用于處理尾氣，吸收未反應的二氧化硫，應防止倒吸；分離固體和液體應采取過濾；

（2）空氣中的氧氣做氧化劑，根據電子守恒和元素守恒配平方程式；Na2S2O5晶體在空氣中變質生成二硫酸鈉，通過檢驗硫酸根離子可判斷是否變質；

（二）根據制取原理分析；酸性溶液不易吸收二氧化硫；

（三）該滴定方法是通過Na2S2O3溶液測定剩余的碘單質的量，來確定S2O52－消耗的碘單質的量，繼而求出S2O52－的量。

（一）（1）裝置裝置Ⅲ用于處理尾氣吸收未反應的二氧化硫，應防止倒吸；分離固體和液體應采取過濾；故答案為：防止發生倒吸；過濾；

（2）焦亞硫酸鈉在空氣中久置會與氧氣反應生成連二硫酸鈉（Na2S2O6），反應物為Na2S2O5、O2，生成物為Na2S2O6，結合原子守恒反應方程式為：2Na2S2O5+O2=2Na2S2O6；用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可，實驗方案為：取少量Na2S2O5晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，

故答案為：2Na2S2O5 + O2 = 2Na2S2O6 ；取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量的鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，如果有白色沉淀生成，則表明樣品已被氧化，否則沒有被氧化；

（二）制取原理是用純堿與亞硫酸氫鈉溶液混合而成的懸浮液吸收二氧化硫至過飽和，再從亞硫酸氫鈉過飽和溶液中結晶析出焦亞硫酸鈉產品，Ⅱ中添加Na2CO3固體之前吸收大量二氧化硫，所以需要加入碳酸鈉來形成懸浮液；酸性溶液不易吸收二氧化硫，當酸性較強時溶液無法吸收二氧化硫，會造成污染，根據流程圖可知當pH=4.1時飽和；

故答案為：形成NaHSO3懸浮液；測量反應體系的pH小于或等于4.1

（三）消耗的S2O32－物質的量n(S2O32－)=17.60ml×1mol/L=0.0176mol，根據方程式可知剩余的n剩(I2)= n(S2O32－)=0.0176mol×=0.0088mol，n總(I2)=10ml×1mol/L=0.01mol。n(S2O52－)= [n總(I2)- n剩(I2)]= (0.01-0.0088)=0.0006mol，所以產品純度為 =57.0%；實驗過程中滴定終點俯視讀數會導致測量的Na2S2O3溶液體積偏小，導致計算結果中與碘反應的Na2S2O6的量高于實際值，故導致結果偏高。

故答案為：57.0；偏高。