Question

【題目】實驗室有一瓶Na2SO3固體，可能含有NaCl、Na2SO4、BaCl2、K2CO3、K2SO4中的一種或幾種雜質，通過下列實驗確定該樣品的成分及Na2SO3的質量分數。

①取少量樣品于試管中，加水振蕩，未見沉淀生成；

②透過藍色鈷玻璃觀察，焰色反應無紫色；

③用下圖所示儀器進行合理組裝，測定產生氣體的體積(SO2在硫酸中的溶解忽略不計)

請回答下列問題：

⑴按氣流從左到右方向，正確的連接順序為：A接___，___接____，___接B。

⑵利用所組裝置，由分液漏斗向圓底燒瓶中滴加10mL水，將排入量筒中___mL液體。

⑶液體X是____________，其作用是______________________________。

⑷Y的作用是防止產生的氣體溶于水，下列所給試劑符合要求的是______。

A．苯 B．四氯化碳 C．酒精 D．汽油

⑸若稱取樣品3.00g，加入5mL 10.0mol/L的硫酸，產生無色氣體，排入量筒中液體的體積為229mL(標準狀況)。對獲得準確的氣體體積無益的操作有__________(填序號)。

①檢查裝置的氣密性；

②連通乙、丁的導管要預先注滿水；

③讀數時視線與量筒內凹液面最低點相平；

④恢復到室溫后再上下調整量筒位置，使乙、丁兩液面相平；

⑤在甲裝置膠塞上再連接一個導管，通入N2將系統中SO2全部排出。

⑹向逸出氣體后的溶液中加入稍過量的BaCl2溶液，過濾、洗滌、干燥，得到白色沉淀13.98g。根據實驗所得現象及數據，可知：樣品中Na2SO3的質量分數是____________，含有的雜質是__________________。

Answer 1

【答案】 C D F E 10 濃硫酸 干燥SO2 A、D ⑤ 42％（或0.42） NaCl、Na2SO4

【解析】本題考查實驗方案設計與評價，（1）實驗的目的是測樣品的成分和Na2SO3的質量分數，①加水溶解，未見沉淀生成，說明不含BaCl2，②通過藍色鈷玻璃觀察，焰色反應無紫色，說明不含K2CO3、K2SO4，A裝置制備SO2，SO2中混有水蒸氣，需要除去SO2中水蒸氣，因此通過丙裝置除去水蒸氣，A接C，然后用排水法測量氣體體積，D接F，E接B，因此順序是A→C→D→F→E→B；（2）加入多少mL水，排出多少mL的氣體，因此排入量筒中10mL液體；（3）根據(1)的分析，裝置丙的作用是除去SO2中水蒸氣，因此X為濃硫酸；（4）根據丁裝置，Y應是密度小于水，且不溶于水的液體，A、苯是密度小于水，且不溶于水的液體，故A正確；B、四氯化碳是密度大于水，且不溶于水的液體，故B錯誤；C、酒精與水任意比例互溶，故C錯誤；D、汽油是不同于水，且密度小于水的液體，故D正確；（5）①因為有氣體生成，因此需要檢驗裝置的氣密性，獲得準確的氣體體積，故①錯誤；②量筒乙和丁的導管需要預先注滿水，否則所測氣體體積減小，故②錯誤；③讀數時視線與量筒的凹液面最低點相平，讀出的數值才準確，故③錯誤；④此操作目的使內外壓強相等，這樣讀數的數值才準確，故④錯誤；⑤通入N2，造成N2進入裝置丁中，排除一部分水，所則氣體體積增大，因此不需要通入氮氣，故⑤正確；（6）根據(5)量筒中液體體積為229mL，即氣體體積為229mL，根據S元素守恒，m(Na2SO3)=229×10－3×126/22.4g=1.29g，質量分數為1.296/3×100%=42.9%，5mL10.0mol·L－1的硫酸中含有n(SO42－)=5×10－3×10mol=5×10－2mol，產生氣體后的溶液中加入稍過量的BaCl2，得到白色沉淀BaSO4，其物質的量為n(BaSO4)=13.98/233mol=0.06mol>5×10－3mol，說明原固體中含有Na2SO4，其質量為(0.06－0.05)×142g=1.42g，樣品總質量為3g，1.42＋1.29≠3，說明原固體中含有NaCl。