Question

硫元素的單質和化合物應用廣泛．
（1）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是常用的還原劑．在維生素C（化學式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量．發生的反應為：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-       2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol?L^-1I₂溶液V₁mL，充分反應后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．
①指示劑用

 

．
②滴定終點判斷方法

 

．
③該溶液中維生素C的物質的量是

 

mol．
（2）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）被亞硫酸鈉還原成I₂，完成下列方程式：

 

IO₃^-+

 

SO₃^2-+

 

=

 

I₂+

 

+

 

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗，根據反應溶液出現藍色所需的時間來衡量該反應的速率．某同學設計實驗如下表所示：

	0.01mol?L-1 KIO3酸性溶液（含淀粉）的體積/mL	0.01mol?L-1 Na2SO3溶液的體積/mL	H2O的體積 /mL	實驗溫度 /℃	溶液出現藍色時所需時間/s
實驗1	5	V1	35	25	t1
實驗2	5	5	40	25	t2
實驗3	5	5	V2	0	t3

該實驗的目的是

 

，表中V₂=

 

mL．
（3）某化學興趣小組為探究SO₂的性質，按如圖所示裝置進行實驗．

請回答下列問題：
①裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是

 

．
②實驗過程中，裝置B、C中分別說明SO₂具有的性質是

 

．
③裝置D的目的是探究SO₂與品紅作用的可逆性，請寫出實驗操作、現象及結論

 

．

Answer 1

分析：（1）①剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可以選擇淀粉指示反應終點；
②碘單質被反應消耗后，溶液顏色從藍色變化為無色，半分鐘不變化怎么翻譯達到終點；
③I₂溶液一部分與硫代硫酸鈉反應，一部分與維生素C反應；
（2）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）被亞硫酸鈉還原成I₂，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，依據原子守恒和氧化還原反應單質守恒計算配平寫出離子方程式；分析表中數據判斷實驗目的，由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL，V₁為10mL，V₂為40mL，實驗1和實驗2可知實驗目的是探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度的關系；實驗2和實驗3可知實驗目的是探究該反應速率與溫度的關系；
（3）①根據化學常用儀器及儀器的名稱來分析；制備二氧化硫的方法是利用亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成；
②利用二氧化硫與高錳酸鉀溶液，二氧化硫與硫化鈉的氧化還原反應來分析反應現象和性質；
③依據二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色來解答；

解答：解：（1）①剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可以選擇淀粉指示反應終點；
故答案為：淀粉；
②在維生素C（化學式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量，恰好反應的終點為：當滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍色變為無色且半分鐘內不變色即為滴定終點；
故答案為：當滴加最后一滴Na₂S₂O₃溶液，溶液恰好由藍色變為無色且半分鐘內不變色即為滴定終點；
③I₂溶液一部分與硫代硫酸鈉反應，一部分與維生素C反應，n（Na₂S₂O₃）=

bV2

1000

mol；
與其反應的碘單質為

bV2

2000

mol，與維生素C反應的碘單質為

2aV1-bV2

2000

mol，
即維生素C的物質的量是

2aV1-bV2

2000

mol=

aV1-0.5bV2

1000

mol，
故答案為：

aV1-0.5bV2

1000

；
（2）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）被亞硫酸鈉還原成I₂，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，依據原子守恒可知氫元素生成水，碘元素化合價從+5價變化為0價，轉移電子5，硫元素化合價從+4價變化為+6價，依據電子守恒、原子守恒分析配平得到離子方程式為：2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═1I₂+5SO₄^2-+1H₂O；實驗1和實驗2探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度的關系，實驗2和實驗3探究該反應速率與溫度的關系；由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL，V₁為10mL，V₂為40mL，實驗1和實驗2可知實驗目的是探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度的關系；實驗2和實驗3可知實驗目的是探究該反應速率與溫度的關系，
故答案為：2、5、2、1、5SO₄^2-，1H₂O；探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度、溫度的關系；40；
（3）①裝置A中盛放亞硫酸鈉的儀器名稱是蒸餾燒瓶；
故答案為：蒸餾燒瓶；
②高錳酸鉀溶液為紫紅色，具有氧化性，二氧化硫具有還原性，二者發生氧化還原反應，則觀察到紅色逐漸變淺直至完全褪去，二氧化硫進入硫化鈉溶液中發生的氧化還原反應為2S^2-+SO₂+2H₂O=3S↓+4OH^-，則觀察到出現黃色渾濁，B中S元素的化合價升高，表現還原性，C中二氧化硫中硫元素的化合價降低，表現氧化性；
故答案為：還原性和氧化性；
③因二氧化硫能使品紅褪色，但加熱褪色后的溶液又可恢復紅色，則操作為待品紅溶液完全褪色后，關閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，觀察到的現象為無色溶液恢復為紅色，故答案為：待品紅溶液完全褪色后，關閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱；無色溶液恢復為紅色，說明SO₂與品紅作用存在可逆性；
故答案為：品紅溶液褪色后，關閉分液漏斗的旋塞，點燃酒精燈加熱，溶液恢復為紅色，則說明SO₂與品紅作用存在可逆性；

點評：本題為實驗習題，考查物質性質的實驗探究方法和實驗設計和分析判斷，滴定實驗分析、計算應用，實驗數據的分析判斷和目的分析，二氧化硫的制取及二氧化硫的性質實驗，明確反應原理、二氧化硫的性質是解答本題的關鍵，難度不大．