Question

實驗室有一瓶亞硫酸鈉固體，已部分被氧化變質．下面是某實驗小組通過實驗確定其純度的實驗，請你一起來完成該實驗的有關問題：
（1）該實驗有以下實驗步驟，其正確的操作順序應為（用編號排序）

 

；
①稱取樣品W₁g  ②加鹽酸酸化  ③用蒸餾水溶解 ④過濾
⑤加入過量氯化鋇溶液⑥洗滌⑦干燥⑧稱量沉淀質量為W₂g
（2）加鹽酸酸化的目的是

 

；
（3）氯化鋇溶液為什么要過量

 

；
（4）如何檢驗沉淀已洗滌干凈？

 

；
（5）根據題中已知條件，樣品中Na₂SO₃純度可表示為

 

；
（6）該實驗設計中，若將操作“②加鹽酸酸化”改為“加硝酸酸化”，將會導致最終所得樣品中Na₂SO₃純度的測量結果

 

；（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析：（1）測定亞硫酸鈉的純度，先稱量出樣品質量，然后將樣品溶于水中加酸酸化除去溶液中的亞硫酸根離子，再加入氯化鋇使溶液中硫酸根離子生成硫酸鋇沉淀，最后利用硫酸鋇的質量計算出硫酸鈉的物質的量和質量，從而測定出亞硫酸鈉的純度；
（2）加入鹽酸酸化的目的是將溶液中亞硫酸根離子轉化成二氧化硫氣體；
（3）實驗目的是通過測定硫酸鋇的量計算出硫酸鈉的質量，進而計算出亞硫酸鈉的純度，所以必須保證所有的硫酸根離子都轉化成硫酸鋇沉淀；
（4）通過檢驗最后一次洗滌液中是否含有氯離子進行判斷沉淀是否洗滌干凈；
（5）沉淀質量為W₂g為硫酸鋇的質量，計算出硫酸鋇的物質的量，從而知道硫酸鈉的物質的量，再根據樣品的質量計算出樣品中亞硫酸鈉的純度；
（6）硝酸具有強氧化性，若用硝酸酸化，溶液中亞硫酸根離子會被氧化成硫酸根離子，導致硫酸鈉的含量增加，亞硫酸鈉純度偏小．

解答：解：（1）測定亞硫酸鈉的純度，需要的實驗過程為：稱量藥品質量、溶解藥品、加入酸酸化、加入氯化鋇溶液、過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀質量，所以正確的操作順序為：①③②⑤④⑥⑦⑧，
故答案為：①③②⑤④⑥⑦⑧；
（2）要測定亞硫酸鈉的純度，需要先測出藥品中硫酸鈉的質量，需要使用氯化鋇將硫酸根離子轉化成硫酸鋇沉淀，所以加鹽酸酸化除去溶液中亞硫酸根離子，
故答案為：用鹽酸酸化可以將SO₃^2-轉化為SO₂除去；
（3）加入過量的氯化鋇溶液，可以將溶液中硫酸根離子完全轉化成硫酸鋇沉淀，使測定結果更準確，
故答案為：確保SO₄^2-全部沉淀；
（4）若沉淀沒有洗滌干凈，在洗滌液中會含有氯離子，所以檢驗沉淀已洗滌干凈的方法為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產生白色沉淀，說明還未洗凈；如果無白色沉淀，則說明已洗干凈，
故答案為：取最后一次的洗滌液，加入AgNO₃溶液觀察是否有白色沉淀生成，如果產生白色沉淀，說明還未洗凈；如果無白色沉淀，則說明已洗干凈；
（5）硫酸鋇沉淀質量為W₂g，硫酸鋇的物質的量為：n（BaSO₄）=n（Na₂SO₄）=

W2g

233g/mol

=

W2

233

mol，
樣品中亞硫酸鈉的純度為：ω（Na₂SO₃）=

W1g- W2 233 mol×142g/mol

W1

×100%=

233W1-142W2

233W1

×100%，
故答案為：

233W1-142W2

233W1

×100%；
（6）硝酸能夠氧化亞硫酸根離子，導致溶液中硫酸根離子濃度增大，反應生成的硫酸鋇沉淀質量增加，測定的硫酸鈉的質量增大，最終測定的亞硫酸鈉的純度偏小，
故答案為：偏小．

點評：本題考查了亞硫酸純度的測定方法，該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力，該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，通過是什么、為什么和怎樣做重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．