Question

【題目】為了測定實驗室長期存放的Na2SO3固體的純度，準確稱取W g固體樣品，配成250 mL溶液。設計了以下兩種實驗方案：

方案Ⅰ：取25.00 mL上述溶液，加入足量的用過量鹽酸酸化的BaCl2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱得沉淀的質量為m1 g。

方案Ⅱ：取25.00 mL上述溶液，加入過量的鹽酸酸化的Ba(NO3)2溶液，過濾、洗滌和干燥沉淀，稱重，其質量為m2 g。

(1)配制250 mL Na2SO3溶液時，必須用到的實驗儀器有：燒杯、玻璃棒、天平、藥匙、______、______。

(2)寫出Na2SO3固體氧化變質的化學方程式__________。

(3)方案Ⅰ加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，目的是________，在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作是_______。

(4)方案Ⅰ中，若濾液渾濁，將導致測定結果_______(填“偏高”或“偏低”)。

(5)若操作正確，結果為m1＜m2，試分析原因是___________。

(6)取25.00 mL上述溶液，用c mol/L酸性KMnO4溶液滴定測定Na2SO3的純度，已知酸性條件下，KMnO4通常被還原為Mn2+，滴定達到終點時的現象為____________。

Answer 1

【答案】膠頭滴管 250 mL容量瓶 2Na2SO3＋O2=2Na2SO4 使 充分轉化為氣體 靜置，在上層清液中再滴入氯化鋇溶液，觀察是否繼續有沉淀生成 偏高 方案Ⅱ中鹽酸提供的H＋與Ba(NO3)2提供的 形成稀HNO3，將一部分氧化成，導致BaSO4質量增大 當滴加最后一滴標準液時，溶液由無色剛好變為淺紅色，且半分鐘不褪色

【解析】

(1)配制250 mL Na2SO3溶液時，用到的實驗儀器有：燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、藥匙、天平、250 mL容量瓶；

(2)Na2SO3固體氧化變質生成Na2SO4；

(3)根據BaSO4是不溶于酸的固體物質，而BaSO3不溶于水，但能夠與酸反應產生SO2氣體逸出；完全沉淀時，上層清液沒有，再加入氯化鋇溶液也不會有沉淀生成；

(4)方案I中，若濾液渾濁，說明濾液中含有硫酸鋇，導致沉淀硫酸鋇的質量偏小，計算出的樣品中硫酸鈉的質量偏小；

(5)酸性條件下，H+、將氧化為，導致BaSO4質量增大；

(6)根據KMnO4溶液顯紫色，反應產生的Mn2+水溶液顯無色來判斷滴定終點。

(1)用天平稱量一定質量的固體物質，要用到天平、藥匙，在燒杯中溶解藥品，并用玻璃棒不斷攪拌，將冷卻后的溶液用玻璃棒引流移入250 mL容量瓶中，再加水定容，當液面至離刻度線1～2 cm處，改用膠頭滴管定容，故缺少的儀器是250 mL容量瓶、膠頭滴管；

(2)Na2SO3具有還原性，容易被氧氣氧化產生Na2SO4，反應方程式為：2Na2SO3＋O2=2Na2SO4；

(3)方案I是利用生成的BaSO4沉淀計算樣品中Na2SO4的質量，然后再計算Na2SO3的純度，但Na2SO3也會與BaCl2反應生成BaSO3白色沉淀，而影響BaSO4質量的測定，因此需要除去Na2SO3，加入過量的鹽酸酸化的BaCl2溶液，目的是：使與鹽酸充分轉化為SO2氣體。在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作是：靜置，向上層清液中再滴入BaCl2溶液，觀察是否繼續有沉淀生成。若有沉淀生成，說明沒有沉淀完全，若無沉淀生成，證明沉淀完全；

(4)方案I中，若濾液渾濁，說明濾液中含有BaSO4，導致沉淀BaSO4的質量偏小，由此計算出的樣品中Na2SO4的質量偏小，則計算Na2SO3的質量分數就偏高；

(5)方案II中鹽酸提供H+，Ba(NO3)2提供 ，形成稀HNO3，能夠將一部分氧化成，導致BaSO4質量增大，所以m1＜m2；

(6)酸性KMnO4溶液具有強的氧化性，Na2SO3具有還原性，二者在溶液中發生氧化還原反應，KMnO4溶液被還原變為無色的Mn2+，Na2SO3被氧化為Na2SO4，使KMnO4溶液由紫色變為無色。因此當溶液中Na2SO3完全被氧化變為Na2SO4時，再滴加的KMnO4溶液不能發生反應，此時溶液的紫色不再褪去，故滴定終點的判斷方法是：當滴加最后一滴KMnO4標準液時，溶液恰好由無色變為淺紅色，且半分鐘不褪色，說明達到了滴定終點。